Содержание
AISI 304, технические характеристики которой вы сможете отыскать в статье, представляет собой вид основного сорта в семействе нержавеющих сталей. Этот материал – аустенитная сталь с довольно низким содержанием углерода. Ознакомившись с государственными стандартами, которые используются на территории России, вы сможете понять, что в качестве аналога выступает сталь марки 08Х18Н10.
Описываемый материал является кислотостойким, кроме того, он способен претерпевать краткосрочное воздействие температуры до 900 о С. Но эти отличительные особенности не являются единственными, на которые следовало бы обратить внимание, о многих из них, а точнее, основных, и пойдет речь ниже.
Технические характеристики
AISI 304, технические характеристики которой необходимо изучить перед приобретением, обладает плотностью в пределах от 7,9 до 7,93 г/см 3 . Предел прочности при растяжении составляет 505 МПа, тогда как предел текучести равен 215 МПа. Твердость по Виккерсу равна 129, твердость по Кнупу составляет 138. Если вы являетесь частным потребителем, то стоит обратить внимание на соответствие товара ГОСТ.
AISI 304, технические характеристики которой должны помочь вам сделать правильный выбор, обладает пластичностью на уровне 70%. Это верно, если толщина листа составляет 50 мм. Модуль упругости материала изменяется в пределах от 193 до 200 ГПа. Модуль сдвига равен 86 ГПа. При комнатной температуре магнитная проницаемость равна 1,008. Электрическое сопротивление равно пределу 7.2e-005 ом-см, что верно при температуре в 20 о С. Этот параметр изменяется до 1.16E-04, если температура повышается до 650 о С.
Многих потребителей интересует ещё и удельная теплоемкость, в данном случае она составляет 0,5 кДж/(г·К). Вас может заинтересовать ещё и температура плавления, она варьируется в пределах от 1400 до 1455 о С. Теплопроводность материала равна 16,2 Вт/(м·К).
Основное применение и особые свойства
AISI 304, технические характеристики которой были представлены выше, используется при изготовлении систем вентиляции и дымоудаления, а также дымоходов. Отлично материал проявил себя при изготовлении оборудования для хранения, производства и транспортировки вина, пива, молока и других напитков, а также химических реактивов. Сталь используется при производстве оборудования для пищевых и химических предприятий, а также учреждений общественного питания.
С помощью неё изготавливают столовые и кухонные принадлежности, а также трубы разного назначения. Ложится сталь ещё и в основу элементов архитектуры. Лист AISI 304 – это материал, который представляет собой основной сорт из семейства нержавеющих сталей. Среди ингредиентов содержится Cr, которого в составе должно быть минимум 18%. Что касается Ni, то его объем по массе составляет 10%. Такое содержание первого из упомянутых ингредиентов обуславливает формирование на поверхности оксидного слоя, это и придает материалу устойчивость к воздействию разных химических веществ. Такое соотношение элементов в составе позволяет проявлять антиферромагнетические свойства.
Информация по составу
Лист нержавеющий AISI 304 частично состоит, как уже было описано выше, из Cr, которого в составе может содержаться в пределах от 18 до 20%. Что касается C, то его максимальное содержание равно 0,08%. Fe в материале может содержаться в объеме от 66,345 до 74%, что касается Mn, то его в составе максимально 2%. Ni в листе содержится от 8 до 10,5%, что касается P и S, то их в материале содержится максимум 0,045-0,03% соответственно.
Описание стали
Описываемая в статье марка нашла свое распространение при изготовлении сварных и сборных металлоконструкций, бытового оборудования и составных частей трубопроводной арматуры. Если упоминать форму листа, то сталь можно классифицировать на горячекатаный и холоднокатаный материал, что определяется технологией производства. Плоский металлопрокат реализуется в виде рулонов и листов. Поверхность полотна в процессе производства может быть обработана определенным способом, в итоге удается получить следующие разновидности поверхности:
- зеркальную;
- шлифованную;
- матовую.
В продаже встречается труба нержавеющая, которая изготавливается электросварным способом. Материал не подвергается коррозии в тех местах, где были образованы механические повреждения или царапины. Емкости из этой стали могут использоваться для перевозки и хранения продуктов химической отрасли, пищевой промышленности. В первом случае речь идет о слабых химических реактивах.
В форме трубы сталь может обладать прямоугольным, круглым или квадратным сечением. По способу производства изделия могут быть бесшовным или электросварными. Поверхности в данных случаях могут быть шлифованными, матовыми или зеркальными. AISI 304 (ГОСТ 08Х18Н10) используется для изготовления бочонков для меха, кваса и пива, а также для производства оборудования, катушек охлаждения, бункеров, молочного оборудования, криогенных сосудов, испарителей, кастрюль.
Свойства трубы из стали марки AISI 304
Из описываемого в статье материала изготавливается труба нержавеющая, которая обладает теми же техническими характеристиками, которые были описаны выше. Данные изделия используются для укладки трубопроводов по той причине, что коммуникации в этом случае обладают абсолютной гладкостью, стойкостью к коррозии, не вступают в химические реакции с другими веществами и обладают способностью к самовосстановлению при повреждениях.
Такие трубопроводы не обладают деформациями и шероховатостями, они имеют покрытие из оксида хрома, что обеспечивает устойчивость к воздействию внешней среды. Изделия имеют хорошую прочность, они отлично поддаются свариванию, имеют высокую степень гибкости и устойчивы к перепадам температур. Все основные качества сохраняются даже в условиях резко отрицательной температуры. Такие изделия характеризуются продолжительный сроком использования, легкостью монтажа и простотой укладки.
Область применения нержавеющей трубы
Нержавеющая труба нашла свое распространение почти повсеместно. Она обладает привлекательным внешним видом, что обеспечивает возможность укладки в любом интерьере. Труба из нержавеющей стали может использоваться для изготовления ограждений, перил и лестниц, сварных и сборных металлоконструкций, сюда можно отнести прямоугольные и квадратные трубы, а также профильную продукцию. Используются такие трубы при укладке важных участков нефтепровода, они могут стать частью выхлопной системы автомобиля, а также применяться при изготовлении вытяжных элементов и дымоходов.
Описание отводов из нержавеющей стали
Отводы AISI 304 тоже можно встретить сегодня в продаже. Они могут обладать всеми видами поверхности, которые были упомянуты выше, в качестве дополнительного варианта используется браштованная поверхность. Отводы могут быть удлинёнными или обычными. Они изготавливаются по стандарту и имеют радиус скругления в пределах 1,5 диаметр прохода. Толщина стенки может изменяться в пределах от 1 до 9 мм, тогда как диаметр равен цифре от 12 до 406 мм.
Описание проволоки из нержавеющей стали
Проволока AISI 304 изготавливается в соответствии с международными стандартами, диапазон размеров может изменяться в пределах от 1,5 до 10 мм. Вы можете приобрести материал разной жёсткости, если речь идет о мягкой разновидности, то в данном случае этот параметр равен 500 N/mm². При желании можно приобрести проволоку пружинной жесткости, в этом случае она будет характеризоваться следующим уровнем этого параметра: 1400 N/mm².
Обработка может быть матовой с напылением или зеркальной. Используется проволока в пищевой, строительной, химической, а также фармацевтической промышленности. Может применяться при изготовлении строительных конструкций, электродов, пружин, ювелирных изделий и посуды.
Заключение
Нержавеющая сталь нашла свое широкое распространение, она пользуется спросом у обычных потребителей и профессионалов, ведь является универсальным материалом. Она обладает выдающимися показателями сопротивления коррозии, а также окислению. Она отличается превосходной свариваемостью и обладает отличными низкотемпературными свойствами.
В настоящее время большой популярностью пользуется сталь, которая по американской классификации называется AISI 304. Очень часто в зарубежной литературе по металлургии можно встретить такое англоязычное название 304 stainless steel или сокращённо SS 304. Она относится к категории низкоуглеродистых нержавеющих антикоррозийных аустенитных сталей.
Состав и свойства
Эта сталь является аналогом стали российского производства марки 08Х8Н1. Поэтому по своему составу они очень близки. Основного элемента в ней – железа от 66 до 74 процентов. Остальное составляют так называемые легирующие добавки. К ним относятся: хром – около 20%, марганца – 2%, никеля — 8%, углерода – менее 8%. На базе этой стали в зависимости от находящегося в ней количества углерода были разработаны дополнительные две марки металла: с меньшим содержанием углерода – это AISI 304L, с повышенным содержанием — AISI 304 H. Российским аналогом первой марки является сталь 03Х18н11.
Фланец воротниковый из стали 03Х18н11
Наличие именно такого процентного содержания добавок и соответствующая обработка придают этому металлу столь необходимые и полезные свойства.
К полезным свойствам относятся:
- Продолжительная стойкость к повышенным или низким температурам. Полученный экспериментальным путём интервал допустимых температур составляет от минус 200 °С до плюс 650 °С.
- Высокая устойчивость к длительному воздействию агрессивных сред (солёной водой, кислотных и щелочных растворов). То есть хорошая антикоррозийная стойкость.
- Слабая намагниченность. Этого удаётся достичь за счёт создания специальной структуры и способов обработки.
- Прекрасная экологичность. Она позиционируется на международном рынке как материал категории Inox. Эту категорию она получила благодаря тому, что не впитывает ни какие вещества, в том числе и токсичные.
- Хорошо подвергается обработке.
- Высокая прочность при небольшом удельном весе.
- Большое сопротивление к эффекту оксидации.
- Почти идеальное предотвращение загрязнения продуктов, хранящихся в ёмкостях из этой стали.
- Прекрасная эстетичность и простота в очистке после применения посуды.
- Широкая область применения.
К дополнительным преимуществам можно отнести большой срок службы изделий, изготовленных из этого металла, низкие эксплуатационные затраты.
Серьёзных недостатков у этой стали нет. Существуют некоторые проблемы при обработке и эксплуатации в условиях высоких температур. Для всех аустенитных нержавеющих сталей при обработке в диапазоне температур от 425 °С вплоть до 820 °С проявляется эффект осаждения карбидов хрома. Такие стали становятся подвержены межкристаллической коррозии при помещении изделий в сильноагрессивные среды. Поэтому, этот эффект, так называемой «сенсибилизации» может проявляться в местах нагрева, например при сварке, в местах швов.
В России сталь марки 08Х18Н10 – аналог AISI 304, в Евросоюзе 1.4301. Следует отметить, что во многих странах существует своя система классификации.
Характеристики стали
Сталь AISI 304 имеет свои индивидуальные характеристики. Их можно разделить на три категории:
Физические характеристики определяются следующими параметрами:
- плотность нержавеющей стали AISI 304 равна 7,78-7,93 г/см 3 ;
- температура плавления – 1450 °С;
- удельная теплоёмкость – 500 дж/кг×К;
- тепловое расширение – 15 ВТ/м×К;
- электрическое удельное сопротивление – 0,8 Ом×м 2 /м.
Физические свойства AISI 304
Эти характеристики определяют многие свойства этого металла.
Химические характеристики состоят из следующих показателей:
- процентное содержание различных элементов в составе материала;
- устойчивость стали к химическим реакциям при воздействии агрессивной среды;
- скорость естественного окисления (коррозия);
- способность к впитыванию и последующему выделению вредных веществ.
Химический состав AISI 304
К механическим характеристикам относятся:
- прочность на сжатие (составляет 210МПа);
- прочность на разрыв (изменяется в пределах от 520 до 720 МПа);
- допустимый предел текучести (около 210 МПа);
- деформация на растяжение (примерно 45%);
- твердость по роквелу (достигает 70 единиц).
Способы обработки
Сталь AISI 304 достаточно легко подвержена практически всем видам механической обработки: штамповке, формовке, прокату. Кроме этого она хорошо сверлится, режется, фрезеруется и шлифуется. Сталь хорошо подвергается глубокой вытяжке на прессе, а также холодной гибке и формовке. Для этого металла допустимый радиус изгиба зависит от толщины листа. Его вычисляют по формуле r=2×s. Где s — это толщина листа.
При термической обработке допускается: обжиг, отпуск. Для проведения обжига температура заготовки должна составлять 1050 °С. Допустимый интервал составляет 25 °С в обе стороны. После обжига производят быстрое охлаждение. Это позволяет придать металлу хорошие антикоррозийные свойства. После проведения процесса обжига обязательно проводят ещё два вида обработки: травление и пассивирование.
Процесс травления, то есть очистки поверхности, производится с помощью смеси двух кислот: азотной и фтористоводородной. Этот процесс производится при нагреве до 60 °С, а пассивация с помощью 20% раствора азотной кислоты с применением специальных паст, особенно для той зоны, где производилась сварка.
Отпуск производиться при более низкой температуре (450 — 600 °С) в течение 60 минут. Для сохранения технологии термической обработки необходимо помнить для нержавеющей стали время однородного прогревы в два раза выше, чем у углеродистой стали.
Детали или элементы конструкции, изготовленные из стали AISI 304 достаточно легко могут быть сварены. Это происходит благодаря хорошим показателям плавкости. Для этого можно использовать автогенную сварку без добавления присадочных материалов.
Область применения
Эта сталь применяется во многих отраслях промышленности: машиностроении и строительстве, в химической и пищевой промышленности, медицине и производстве бытовых инструментов. Иногда в обиходе эту сталь называют пищевой нержавейкой.
Резервуар из стали AISI 304
Металл выпускается в виде:
- листового проката (нержавеющий лист, декорированный лист);
- сортового проката (круг, квадрат, полоса, шестигранник и уголок);
- трубы (бесшовной, профильной, электросварной).
В строительстве для производства сборных металлоконструкций. В качестве примера можно привести арку длиной в 190 метров в городе Сент-Луис (США). Но это скорее исключение, чем правило. Чаще всего в строительной индустрии этот металл используют для отделки лифтовых кабин, эскалаторов. Рифлёный лист применяют для изготовления ступеней и лестниц. Труда используется для организации вентиляционных вытяжек, дымоходов. Для изготовления поручней, входных групп, поручней и ограждений применяются полированные трубы и прутки различной толщины.
Производство труб из стали AISI 304
Нержавеющая сталь AISI 304 применяется в химической, нефтяной и газовой промышленности. В химической промышленности её применяют для производства оборудования и резервуаров для хранения и транспортировки различных реактивов. Благодаря своему свойству сопротивляемости агрессивной среде в этих областях применяются трубы и специфическое оборудование. Примером такого оборудование может служить щелевые фильтры, в которых установлена проволока, для изготовления которой используется только марка стали AISI 304.
Из листа изготавливают ёмкости и резервуары различного назначения. Например, для холодильных, моющих, дезинфицирующих машин. Мебель для пищевых предприятий (столовых, кафе, баров и ресторанов) рабочие столы, стеллажи, шкафы, тумбочки. Благодаря своим хорошим свойствам по жаропрочности из листа производят элементы низкотемпературных печей.
Лента монтажная из стали AISI 304
Из сортового проката изготавливают:
- фланцы (плоские, воротниковые, свободные);
- пищевую арматуру;
- запорную арматуру (шаровые краны, различные клапаны);
- фитинги (отводы, тройники, переходы).
Большое распространение получили приборы и оборудование, изготовленное из этой стали в медицине и фармакологии. Для них изготавливают инструмент, отдельные виды оборудования, медицинскую мебель, различные имплантаты.
Применение AISI 304 в пищевой промышленности
Пищевая нержавеющая сталь AISI 304 используется для изготовления различного бытового инвентаря. В их число входят столовые приборы, термостойкая посуда (кастрюли, сковороды, миски, тарелки), корпуса электрических кухонных агрегатов (кофемашин, кофемолок, чайников).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Европейское обозначение (1)
X5CrNi18-10
1.4301
Американское обозначение (2) AISI 304
Отечественные аналоги
08Х18Н10, 12Х18Н9
(1) В соответствии с NF EN 10088-2
(2) В соответствии с ASTM A 240
Дифференциация марки 304
При производстве стали могут быть заданы следующие особые свойства, что предопределяет ее применение или дальнейшую обработку:
— Улучшенная свариваемость
— Глубокая вытяжка, Ротационная вытяжка —
Формовка растяжением -Повышенная прочность,
Нагартовка -Жаростойкость C, Ti (углерод, титан) —
Механическая обработка
Обычно производители стали разделяют марку на три основных класса (сорта) по способности к волочению:
AISI 304 Основной сорт
AISI 304 DDQ Normal and deep drawing Сорт глубокой вытяжки
AISI 304 DDS Extra deep drawing Сорт особо глубокой вытяжки
