Сталь AISI 304

Сталь AISI 304 – аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием углерода, наиболее широко используемая в мире. Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллитной коррозии. Высокая прочность при низких температурах. Поддается электрополировке. Является наиболее универсальной и широко используемой из всех марок нержавеющих сталей.

При выборе стали AISI 304 для конкретного применения необходимо учитывать условия эксплуатации, требуемые механические свойства и воздействие коррозионных сред. Правильный выбор марки и технологии обработки обеспечит оптимальную производительность и долговечность изделия. Благодаря своим универсальным свойствам AISI 304 остается одним из самых популярных и востребованных материалов в различных отраслях промышленности.

Расшифровка AISI 304

Расшифровка AISI 304 указывает на принадлежность к стандарту American Iron and Steel Institute (AlSI).

Химический состав стали AISI 304 практически идентичен российской марке нержавейки 08Х18Н10. 

Сталь 304 относится к аустенитному классу, содержание углерода в ней < 0.08%. В то же время в стали 304 L углерода всего < 0.03%, а в стали 304 H углерод определяется интервалом 0.04 – 0.10%. Указанная сталь, кроме того, может быть легирована азотом (тогда ее наименование будет 304 N) или медью (304 Cu).

Какие есть аналоги AISI 304?

Аналоги AISI 304 в разных странах:

– Китай – 0Cr19Ni9 (содержание хрома – 19%), OCr18Ni (хром – 18%);

– США – 304H, S30400;

– Япония – SUS304;

– Германия и страны Европейского Союза – 1.4301, X5CrNi18-10, X6CrNi18-10.

Характеристики и преимущества AISI 304

– Сталь обладает высокой прочностью на разрыв, хорошей пластичностью и ударной вязкостью;

– Отличной коррозионной стойкостью, возможностью использования стали в агрессивных средах;

– Долговечностью и надежностью за счет высокого содержания никеля и хрома в составе;

– Простота обработки и раскроя, легко поддается сварке, электрополировке;

– Устойчива к межкристаллитной коррозии.

Химический состав AISI 304

AISI 304, одна из наиболее распространенных марок нержавеющей стали, обязана своей универсальности и широкому применению сбалансированному химическому составу. Этот состав определяет ее свойства, такие как коррозионная стойкость, прочность и свариваемость.

Основой является железо (Fe), составляющее большую часть сплава.

Ключевым элементом является хром (Сг), присутствующий в количестве 18-20%. Именно хром обеспечивает нержавеющие свойства стали, формируя на поверхности пассивный оксидный слой, защищающий от коррозии.

Никель (Ni) также играет важную роль, его содержание варьируется от 8 до 10,5%. Никель стабилизирует аустенитную структуру стали, улучшая её пластичность и свариваемость.

Углерод (С) присутствует в небольших количествах, обычно не более 0,08%. Высокое содержание углерода может негативно сказаться на коррозионной стойкости.

Марганец (Mn) добавляется в количестве до 2%, улучшая прочность и обрабатываемость.

Кремний (Si) присутствует в пределах 1%, способствуя удалению кислорода при плавке.

Сера (S) и фосфор (Р). являются примесями, их содержание строго контролируется, обычно не превышает 0,03% и 0,045% соответственно, поскольку они могут ухудшить механические свойства и коррозионную стойкость.

Сбалансированное сочетание этих элементов обеспечивает AISI 304. отличную коррозионную стойкость, свариваемость, пластичность и прочность, что делает ее идеальным выбором для широкого спектра применений.

Свойства стали AISI 304 и 304L

Механические свойства AISI 304 также играют важную роль в ее широком применении. Сталь обладает высокой прочностью на разрыв, хорошей пластичностью и ударной вязкостью. Эти характеристики обеспечивают надежность и долговечность изделий, изготовленных из этого материала.

Вариации стали AISI 304, такие как 304L (с низким содержанием углерода) и 304Н (с высоким содержанием углерода), предлагают специализированные свойства для конкретных применений. 304L демонстрирует улучшенную свариваемость и сниженный риск межкристаллитной коррозии после сварки, в то время как 304Н обладает повышенной прочностью при высоких температурах.

Выбор конкретной модификации зависит от условий эксплуатации и требований к изделию.

Физические свойства AISI 304

К физическим свойствам относят:

Температура плавления – 1450°С

Плотность AISI 304 – 7,78-7,93 г/см3

Тепловое расширение составляет 15 ВТ/м×К

Показатель удельной теплоёмкости равен 500 дж/кг×К

Модуль упругости – 200 МПа×103

Значение электрического удельного сопротивления – 0,8 Ом×м2/м

Механические свойства AISI 304

К механическим свойствам относят:

Прочность на разрыв – от 520 до 720 МПа.

Показатель прочности на сжатие – 210 МПа.

Значение твёрдости на основании шкалы Бриннеля – 170 НВ тип.

Относительное удлинение – в пределах 40%.

Предел текучести при остаточной деформации равной 0,2% – 205 Н/мм2.

Коррозионная стойкость AISI 304 

Высокая коррозионная стойкость AISI 304 объясняется формированием на поверхности металла тонкой, прочной и самовосстанавливающейся оксидной пленки. Благодаря высокому содержанию хрома (около 18%) сталь образует на поверхности защитную пленку, препятствующую воздействию агрессивных сред, таких как кислоты, щелочи и соли. Это делает AISI 304 идеальным материалом для использования в пищевой промышленности, химической отрасли и медицине.

Еще одним важным достоинством стали AISl 304 является ее отличная обрабатываемость. Она легко поддается сварке, резке, штамповке и другим видам механической обработки, что позволяет изготавливать из нее детали сложной формы. Сварка осуществляется различными методами, включая дуговую, газовую и лазерную сварку. При этом важно соблюдать режимы сварки и использовать присадочные материалы, рекомендованные для аустенитных нержавеющих сталей, чтобы избежать образования зон с пониженной коррозионной стойкостью.

Сфера применения AISI 304

Области применения AISI 304 охватывают пищевую промышленность, химическую отрасль, медицину и строительство, используется в установках для текстильной, нефтяной, фармацевтической и бумажной промышленности. Из нее изготавливают оборудование для производства и хранения продуктов питания, емкости для химических реагентов, хирургические инструменты и элементы архитектурного декора.

Благодаря своим универсальным свойствам, AISI 304 широко используется в производстве бытовой техники, мебели, посуды и сантехнического оборудования. Из нее изготавливают мойки, столешницы, перила, ограждения и другие элементы интерьера и экстерьера, сочетающие в себе функциональность, долговечность и эстетичный внешний вид.

Гладкая поверхность AISI 304 легко очищается от загрязнений и не способствует размножению бактерий, что делает ее незаменимой в медицинских учреждениях и пищевой промышленности. Блестящая поверхность стали придает изделиям современный и привлекательный внешний вид.