Содержание
AISI 304 (EN 1.4301) – самая распространенная нержавеющая сталь аустенитного класса. Ее называют пищевой, медицинской, базовой или Хром-Никелевой. Содержание Хрома (Cr) и Никеля (Ni) в этой марке никак не меньше 18 и 8%, соответственно. Именно такое соотношение основных легирующих элементов способствует образованию на поверхности оксидной пленки, которая и придает стали устойчивость к воздействию разнообразных химических веществ. Опыт эксплуатации человечеством этой марки стали насчитывает около 100 лет, поэтому ее поведение в различных агрессивных средах можно предугадать.
Обладает хорошей коррозионной стойкостью, удовлетворительной формуемостью и неограниченной свариваемостью. Эти свойства делают марку AISI 304 универсальной. AISI 304 показывает хорошую коррозионную стойкость к:
- 20% уксусной кислоте при 80 градусах;
- 90% муравьиной кислоте при комнатой температуре;
- 20% фосфорной кислоте при 60 градусах;
- 20% азотной кислоте при 50 градусах;
- 90% серной кислоте при комнатной температуре;
- толуолу.
Область применения нержавеющей стали AISI 304
AISI 304 является нейтральной к молоку, пиву, сокам, вину. По этой причине нашла широкой применение в пищевой промышленности.
Также применяется в:
- строительстве (лифты, эскалаторы, элеваторы, траволаторы);
- архитектуре (металлоконструкции);
- автомобильной (детали экстерьера и интерьера);
- энергетической (теплообменники);
- горнорудном деле и металлургии;
- целлюлозно-бумажной промышленности;
- железнодорожном строительстве;
- емкости для хранения и транспортировки веществ (танкеры).
На воздухе имеет рекомендуемый температурный интервал использования от -190 до +500 °С. Выдерживает краткосрочное поднятие температуры до 900 градусов по Цельсию. На сайте fiting.top вы найдете много полезной информации и про другие марки стали.
Украинский аналог по ГОСТ – сталь марки 08Х18Н10.
Химический состав AISI 304 (ASTM A240)
|
Ni |
Cr |
Si |
S |
P |
Mn |
C |
|
|
304L AISI |
8.0 – 12.0 |
18.0 до 20.0 |
max |
max |
max |
max |
0.03 max |
|
304 AISI |
8.0 до 10.50 |
18.0 до 20.0 |
1.0 |
0.030 |
0.045 |
2.0 |
0.08 max |
Механические свойства AISI 304 при комнатной температуре
|
|
304L AISI |
304 AISI |
||
|
Типичн. |
Min |
Типичн. |
Min |
|
| Усталостная прочность, N/mm2 |
240 |
– |
240 |
– |
| A5 |
60 |
40 |
60 |
40 |
| относительное удлинение, % | ||||
| Твердость по Бринеллю – НВ |
170 |
– |
170 |
– |
| Rp m |
590 |
485 |
600 |
515 |
| Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | ||||
| Rp0,2 |
310 |
170 |
310 |
205 |
| Предел Упругости, (0.2 %), (текучесть), N/mm2 | ||||
Для повышения механических свойств нержавеющей стали, в частности ее прочности, необходимо:
- увеличить содержание азота в стали;
- использовать многократную дрессировочную прокатку, которая значительно упрочняет сталь.
Нержавеющая сталь с повышенным содержанием азота в большинстве случаев используется при изготовлении транспортных контейнеров, больших резервуаров и других металлоконструкций, где требуется обеспечить высокую расчетную прочность при минимальной толщине стенок.
Очень часто аустенитная сталь, отличающаяся повышенной прочностью, используется при производстве сварных труб, формовочных плит, опорных элементов металлических конструкций, цепей, планок и т.д.
Свойства нержавеющей стали AISI 304 при высоких температурах
Все значения, указанные в данной таблице, касаются только нержавеющей стали марки AISI 304. Прочность стали марок 304L, Deco при высоких температурах значительно отличается (при температуре более +425 °С).
| Rp m |
380 |
270 |
170 |
90 |
50 |
| Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | |||||
| Температура, °C |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
Минимальные величины предела упругости при высокой температуре
| Rp1,0 |
120 |
80 |
50 |
30 |
10 |
| 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2 | |||||
| Температура, °C |
550 |
600 |
650 |
700 |
800 |
Максимум рекомендованных температур обслуживания
- Непрерывное воздействие +925 °C.
- Прерывистое воздействие +850 °C.
Свойства нержавеющей стали 304 AISI, 304L AISI в низких температурах
|
Температура, °C |
Rp m |
Предел прочности (при растяжении), N/mm2 |
Rp0,2 |
Предел Упругости, (0.2 %), (условный предел текучести), N/mm2 |
Ударная вязкость, J |
|
-78 |
1100/950 |
300/180 |
180/175 |
||
|
-161 |
1450/1200 |
380/220 |
160/160 |
||
|
-196 |
1600/1350 |
400/220 |
155/150 |
||
Сопротивление коррозии AISI 304
Кислотные среды
В таблице приведены только общие значения сопротивления нержавеющей стали различным типам кислот. Точные показатели сопротивляемости зависят от конкретных свойств стали.
|
Температура, °C |
Концентрация, % к массе |
Серная кислота |
Азотная кислота |
Фосфорная кислота |
Муравьиная кислота |
|
20 |
10 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
20 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
40 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
60 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
80 |
1 |
2 |
0 |
0 |
|
|
100 |
0 |
0 |
2 |
0 |
|
|
80 |
10 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
20 |
2 |
0 |
0 |
1 |
|
|
40 |
2 |
0 |
0 |
2 |
|
|
60 |
2 |
0 |
0 |
2 |
|
|
80 |
2 |
1 |
1 |
1 |
|
|
100 |
2 |
2 |
2 |
0 |
Код:
0 = высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год);
1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год);
2 = non resistant – (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).
Атмосферные воздействия
В таблице указаны значения коррозии для нержавеющей стали марки AISI 304, а также сравнение их с другими металлами при схожих атмосферных воздействиях за определенный период времени (в данном случае показатели указаны при атмосферных воздействиях на протяжении 10 лет).
|
Окружающая среда |
Сельская |
Морская |
Индустриальная Морская |
|
|
Скорость коррозии (mm/год) |
AISI 304 |
0.0025 |
0.0076 |
0.0076 |
|
Aлюминий-3S |
0.025 |
0.432 |
0.686 |
|
|
углеродистая сталь |
05.авг |
34.0 |
46.2 |
|
Тепловая обработка нержавеющей стали AISI 304
Отжиг
Отжиг нержавеющей стали, для обеспечения хороших антикоррозийных свойств, осуществляется при высоких температурах – от +1010 °C до +1120 °C, после чего сталь быстро охлаждается путем быстрого отпуска в воде или воздухе. Оптимальная температура обжига для достижения максимального сопротивления коррозии +1070 °C.
Отпуск (снятие напряжения)
Снятие напряжения для нержавеющей стали марки 304L AISI осуществляется на протяжении одного часа при температурах от +450 до +600 °С. Минимальная температура отпуска не должна снижаться до отметки в +400 °С.
Горячая обработка (интервал ковки)
Горячая обработка нержавеющей стали должна осуществляться при температуре от +1150–1260 °C и заканчиваться температурами в диапазоне от +900 до +925 °C. Отжиг нержавеющей стали при выполнении горячей обработки является обязательным.
При выполнении горячей обработки нержавеющей стали важно помнить, что ее однородный прогрев до заданной температуры занимает значительно больше времени, чем прогрев углеродистых сталей.
Холодная обработка нержавеющей стали AISI 304
Нержавеющая сталь марок 304 AISI и 304L AISI является очень востребованной во многих областях промышленности, строительства и других сферах деятельности человека благодаря своей повышенной прочности, пластичности и упругости. Существует несколько разновидностей холодной обработки нержавеющей стали – глубокая и ротационная вытяжка, формовка, растяжение и изгиб.
Для формовки нержавеющей стали возможно использование машин и инструментов, которые применяются при обработке углеродистой стали, но при этом важно помнить, что подобная сталь имеет повышенную степень упрочнения, поэтому требуется прикладывать значительно больше силы.
О гибке нержавеющей стали
Пределы изгиба листов нержавеющей стали AISI 304 зависят от толщины листов (S) и радиуса изгиба (R):
- S < 3мм, мин. R = 0;
- 3мм < S < 6мм, мин. R = 0,5·S, угол гибки 180°;
- 6мм < S < 12мм, мин. R = 0.5·S, угол гибки 90°.
При выполнении изгиба нержавеющей стали важно помнить, что обратное распрямление таких листов существенно больше, чем листов из углеродистой стали. Ниже вы можете ознакомиться с примерными значениями обратного распрямления при загибе листов до прямого угла.
- R = S обратное распрямление ок. 2°;
- R = 6·S обратное распрямление ок. 4°;
- R = 20·S обратное распрямление ок. 15°.
При выполнении гибки аустенитной нержавеющей стали минимальный радиус изгиба должен быть равен толщине листов, умноженной на два и более (R = S х 2). В случае если предполагается изгиб ферритной нержавеющей стали, то минимальные значения изгиба должны составлять:
- S < 6 мм, – мин R = S, 180°;
- 6 < S < 12мм, – мин R = S, 90°.
О формовке с растяжением
При выполнении формовки с растяжением заготовка будущего изделия из нержавеющей стали подвергается так называемому «торможению», которое происходит на все время вытяжки. Так как при выполнении этой процедуры стенки изделия становятся очень тонкими, во избежание их разрывов необходимо заранее предусмотреть свойства повышенного упрочнения.
Глубокая вытяжка и ротационная вытяжка
Глубокая вытяжка подразумевает под собой чистую вытяжку без применения «торможения», хотя на практике подобная технология не применяется. Почти всегда при производстве изделий из нержавеющей стали присутствует элемент формовки с растяжением.
Для выполнения глубокой вытяжки необходимо использовать только нержавеющую сталь с минимальной степенью упрочнения (показатели Md 30 (N) должны быть в «минусе»).
Если глубокая вытяжка осуществляется на специальных прессах, то ротационная – на специальных токарно-давильных станках. Подобная технология в большинстве случаев применяется при производстве любых конусных изделий симметричного вращения, например при изготовлении ведер.
Сварка нержавеющей стали AISI 304
Одной из ключевых характеристик нержавеющей стали, которая и делает ее такой популярной, является ее отличная свариваемость.
|
Сварочный процесс |
Толщина без сварного шва |
С учетом сварного шва |
Защитная среда |
||
|
Толщина |
Покрытие |
||||
|
Проволока |
Пруток |
||||
|
TIG |
<1,5mm |
>0.5mm |
ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 |
ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 |
Аргон |
|
ER 347 (Si) |
ER 347 (Si) |
Аргон + 5% Водород |
|||
|
|
|
Аргон + Гелий |
|||
|
Resistance-spot |
<2mm |
|
|
|
|
|
(точечная) -seam (шов) |
|||||
|
Electrode |
|
Repairs |
|
E 308 E 308L E 347 |
|
|
S.A.W. |
|
>2mm |
ER 308 L |
|
|
|
ER 347 |
|||||
|
PLASMA |
<1.5mm |
>0.5mm |
ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 |
ER 310 |
Аргон |
|
ER 347 (Si) |
Аргон + 5% Водород |
||||
|
|
Аргон + Гелий |
||||
|
MIG |
|
>0.8mm |
ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 |
|
Аргон + 2% CO2 |
|
ER 347 (Si) |
Аргон + 2 % O2 |
||||
|
|
Аргон + 3% CO2 + 1% H2 |
||||
|
|
Аргон + Гелий |
||||
|
Laser |
<5mm |
|
|
|
Гелий |
|
Иногда Аргон, Азот |
|||||
После выполнения сварки нержавеющей стали дополнительная тепловая обработка не требуется, но при этом нужно учитывать, что при малейшем риске возникновения межкристаллитной коррозии необходимо производить отожжение при температуре +1050–1150 °С. После выполнения сварочных работ шов обязательно должен быть очищен от окалины механическим и химическим способом, а впоследствии и пассивирован.
Труба нержавеющая круглая: видео
Остались вопросы?
Звоните нам! +38 068 47 46 437
Пишите нам! info@fiting.top
- Станция CIP мойки: Оптимальное решение для вашей чистоты - 7 декабря, 2025
- Как улучшить систему CIP (Cleaning In Place): Полный гид - 7 ноября, 2025
- Как сократить потребление воды на пивоварне: Полное руководство - 29 октября, 2025