Нержавеющая сталь AISI 304 – свойства, аналоги, применение, состав, характеристики, сортамент

Нержавеющая сталь AISI 304 относится к одной из самых востребованных на российском рынке серий 300. В сплаве от 17,5% хрома и от 8 % никеля, данные компоненты создают надёжный оксидный слой на поверхности и делают металл немагнитным. Из этого материала производятся сборные, сварные конструкции, части трубопроводов, различное оборудование. Характеристики этого металлопроката позволяют использовать его очень широко.

Возможное применение:

• емкости для перевозки и хранения пищевых жидкостей (молоко, пиво, вино);
• оборудование пищевых производств, организаций общественного питания;
• кухонные принадлежности, столовые приборы;
• теплообменники;
• муфтели, реторты, патрубки;
• вентиляционные системы, дымоходы;
• медицинское оборудование;
• декоративные элементы (наружного или внутреннего), мебели, архитектурные детали;
• трубы;
• установки на химических, текстильных, фармацевтических, бумажных фабриках;
• сварные металлоконструкции.

Характеристики и свойства стали AISI 304

Сталь AISI 304 низкоуглеродистый, аустенитный, незакаливаемый, кислотостойкий сплав, обладающий коррозийной стойкостью. Хорошо сваривается любым методом, поддаётся холодной и горячей обработке. Показывает высокую прочность при низких температурах, а также стойкость при краткосрочном поднятии температуры до 900 ⁰С. Рабочие температуры: от –196 до 600 ⁰С в среде средней активности.

Химический состав стали AISI 304

Механические свойства

Сопротивление коррозии стали AISI 304

Особенности химического состава

Сталь 304 входит в группу коррозионностойких сталей аустенитного класса. Внешне ее легко узнать по металлическому блеску и характерному зеленоватому оттенку. Сталь является продуктом американского производства.

AISI расшифровывается как American Iron and Steele Institute, что переводится как институт стали и железа Америки.

Химический состав регулируется государственными стандартами США. Согласно им, помимо основного компонента железа, сталь должна включать в себя следующие компоненты:

• Углерод – 0,08%. Незаменимый элемент всех марок стальных сплавов. Именно он отвечает за способность стали упрочняться под воздействием термической обработки. Чем больше его в составе, тем выше твердость сплава. Но бесконтрольное увеличение углерода отрицательно сказывается на технологических характеристиках материала. В частности, пластичности и свариваемости. В AISI 304 проблема решается частичным замещением углерода никелем. Благодаря этому прочность стали повышается, никак не влияя при этом на пластичные свойства.
• Кремний – до 1%. Задача кремния, как легирующего элемента, — удалить из частицы растворенного кислорода, который попадает в сталь во время выплавки. Благодаря этому значительно снижается процент ликвации (неоднородности химического состава), что положительно сказывается на механических характеристиках сплава. Увеличение прочности при этом происходит без снижения вязкости и упругости. Также это открывает возможность применения для стали в работе в условиях воздействия ударных нагрузок.
• Марганец – до 2%. По своему назначению схож с вышеописанным элементом. Он также относится к группе раскислителей стали. Такой высокий процент содержания марганца способствует увеличению твердости и износостойкости AISI 304 без уменьшения значения ее пластичности. Также добавление марганца снижает риск образования окалин во время работы металла при повышенных температурах.
• Хром – 18%. Под воздействием атмосферных газов частицы хрома, расположенные на поверхности металла, окисляются, образуя тем самым износо- и коррозионностойкий слой на основе оксидов хрома. Он существенно повышает сопротивление AISI 304 абразивному истиранию с одной стороны, а с другой делает сплав более устойчивым к образованию разного рода вида коррозии. Также хром благоприятно влияет на прокаливаемость стали. Толщина закаленного слоя при добавлении данного легирующего элемента увеличивается на 20-30%.
• Никель – 10%. Его присутствие в составе делает сталь более прочной и коррозионностойкой. Сопротивление ударам также растет пропорционально увеличению никеля в составе сплава. Помимо этого никель повышает эффект от легирования хромом, увеличивая толщину его оксидной пленки.
• Фосфор – до 0,045%. Фосфор обладает более крупным размером молекул по сравнению с железом и углеродом. Встраиваясь в межкристаллическую структуру, он делает металл менее устойчивым к механическим нагрузкам, снижает пластичность и увеличивает вероятность образования трещин.
• Сера – до 0,03%. Так же как и фосфор, сера относится к группе нежелательных примесей. Она снижает прочностные свойства сталей и вдобавок значительно повышает риск появления окалин. Ее присутствие в сплаве обусловлено технологическими погрешностями при выплавке. А именно, неточностью содержания тех или иных компонентов шихты.

Металлопрокат из стали AISI 304

В можно купить АИСИ 304 в широком сортаменте. Изделия предлагаются с различным типом поверхности (матовая, шлифованная, зеркальная, декоративная), изготовленные различным способом – горячекатаные, холоднокатаные. Технические консультанты компании помогут подобрать нужную позицию, сориентируют по ассортименту.
Мы поставляем:

1. плоский прокат;
2. сортовой прокат;
3. фасонный прокат;
4. электросварные трубы;
5. бесшовные трубы;
6. проволока;
7. поковки;

Лист нержавеющий Aisi 304

Рулон нержавеющий Aisi 304

Трубы сварные нержавеющие Aisi 304

Преимущества нержавейки

Главные преимущества, которые дает использование нержавеющей стали:

• Изделия приобретают прочность. Они становятся более надежными и могут прослужить длительное время, которое составляет более десяти лет.
• Жаропрочность. Изделия могут выдерживать перепады температур и приобретают устойчивости к высоким температурам.
• Изделия становятся устойчивыми к любым условиям окружающей среды.
• Изделия производятся из экологически чистого материала.
• Изделия получаются привлекательными с точки зрения внешних характеристик.
• Изделия не подвергаются образованию ржавчины и налета.

В целом можно отметить, что применение нержавеющей стали при производстве разнообразных видов изделий является эффективным способом получения качественной продукции, которая способна прослужить долгие годы.

Как определить свойства нержавеющей стали по маркировке

Нормативные документы устанавливают правила, по которым маркируется нержавейка:

• Первое число названия показывает количество углерода в сплаве. Пример: в стали типа 20Х13 – количественный показатель углерода равен 0,2 %, а сплаве марки 08Х18Т1 – 0,08 % углерода.
• Буква обозначает химический элемент. К примеру, «М» указывает на наличие марганца, «Х» – хрома, а «Н» – никеля. После букв ставят цифры, говорящие о содержании элемента в сплаве в процентах.

В основном, правила маркировки нержавеющей стали не отличаются от общепринятых обозначений иных типов стальных сплавов.

Аналоги[править | править код]

Российские аналоги стали: AISI 304 по ГОСТ – 08Х18Н10, AISI 304L – 03Х18Н11.

Аналоги и наименования стали: AISI304, AISI 304, T304, 304 Т, SUS304, SS304, 304SS, 304 СС, UNS S30400, AMS 5501, AMS 5513, AMS 5560, AMS 5565, AMS 5566, AMS 5567, AMS 5639, AMS 5697, ASME SA182, ASME SA194 (8), ASME SA213, ASME SA240, ASME SA249, ASME SA312, ASME SA320 (В8), ASME SA358, ASME SA376, ASME SA403, ASME SA409, ASME SA430, ASME SA479, ASME SA688, ASTM A167, ASTM A182, ASTM A193, ASTM A194, ASTM A666, FED QQ-S-763, Milspec MIL-S-5059, SAE 30304, DIN 1.4301, X5CrNi189, BS 304 S 15, EN 58E, PN 86020 (Польша), OH18N9, ISO 4954 X5CrNi189E, ISO 683 / 13 11, 18-8

Физические и механические свойства[править | править код]

Применение данная марка стали находит в изготовлении сборных и сварных металлоконструкций, составных частей трубопроводной арматуры, а также бытового оборудования. Например, ограждения балконов и лестниц, кухонная аппаратура, автомобильные выхлопные системы. В форме листа сталь AISI 304 делится на холоднокатаный и горячекатаный материал, что определяется методом производства. Форма продажи плоского металлопроката – листы и рулоны. Поверхность полотна определяется способом обработки и может быть матовая, шлифованная, зеркальная. Лист AISI 304 используется для производства электросварных труб, раскройного оборудования, стройконструкций. Он не подвержен коррозии в местах царапин или иных механических повреждений. Изготовленные из него ёмкости используются для хранения и перевозки продуктов пищевой и химической отраслей (слабые химреактивы). В форме трубы нержавеющая сталь AISI 304 может иметь круглое, квадратное или прямоугольное сечение. По способу производства трубы делятся на электросварные и бесшовные. Внешний вид поверхности, как и в случае с листом, зависит от способа обработки: матовая, шлифованная, зеркальная. Из стали AISI 304 изготавливают бочонки для пива и кваса, меха, химическое оборудование, бункеры, катушки охлаждения, криогенные сосуды, молочное оборудование, испарители, столовые приборы, посуда, кастрюли и сковородки, оборудование для пищевой промышленности, медицинской промышленности, хирургическое оборудование, иглы для подкожных инъекций, раковины для кухни, судовое оборудование и крепеж для атомных судов, сетки фильтра для нефтяных скважин, холодильное оборудование, бумажная промышленность, ёмкости под давлением, сантехническая арматура, клапаны, подающие барабаны, трубы, окрасочное, текстильное оборудование, резервуары и контейнеры для большого разнообразия жидкостей и сухих веществ, промышленное оборудование в горнодобывающей, химической, криогенной, пищевой, молочной и фармацевтических отраслях промышленности.

Стойкость к коррозии нержавеющей стали

Способность к сохранению антикоррозионных характеристик у нержавеющей стали имеется только в случае наличия кислорода, который способствует образованию на поверхности нержавейки защитного оксидного слоя хрома (оксидной пленки хрома). Данный слой характеризуется способностью изолирования металлической поверхности и препятствует воздействию стали с агрессивными веществами. Наличие кислорода всегда приводит к самовосстановлению слоя, однако в результате повреждения или разрушения оксидного хромового слоя происходит коррозионный процесс. Коррозия нержавеющей стали может быть нескольких видов.

Щелевая коррозия

Данная коррозия производится в зазорах, имеющихся между нержавейкой и каким-нибудь материалом, таким как уплотнитель, прокладки и др. Неплотный контакт или сильная шероховатость поверхности может приводить к проникновению агрессивного вещества в зазоры. Можно говорить об ограниченности доступа кислорода в подобные места и уничтожению защитного оксидного слоя нержавейки без возможности восстановления в самостоятельной форме. Окисление поверхности металла произойдет под влиянием агрессивного вещества, что приведет к наступлению коррозии, в результате чего, в свою очередь, появится ржавчина на поверхности, при этом нержавейка будет разрушаться в дальнейшем. Рисков появления щелевой коррозии будет тем меньше, чем ровнее будет поверхность изделий и чем меньших размеров будет имеющийся между ними зазор. Нередко может наблюдаться у крепежных изделий, которые эксплуатируются в морской воде, скорость течения и отсутствие кислорода в которой может стать причиной ускорения процессов щелевой коррозии.

Питтинговая (точечная) коррозия

Возникновение данного вида коррозии фиксируется в наиболее частых случаях в связи с повреждением поверхности нержавеющей стали, что приводит к повреждению защитного оксидного слоя. Результатом взаимодействия между незащищенной поверхности нержавейки и средой станет образование точек или пятен темного цвета. При отсутствии удаления первых коррозионных признаков произойдет образование пятнами ржавых язв с дальнейшим поверхностным разрушением. Кроме того, возникновение питтинговой коррозии может иметь причиной неоднородную характеристику структуры материала или наличие в последнем определенных вкраплений иных веществ, что нередко можно встретить при нарушении производственной технологии. Данный вид коррозии также может быть спровоцирован повышенной пористостью структуры, сильной шероховатостью и наличием окалин. Процессы протекания такой коррозии будут заметно ускорены повышением температурных показателей.

Важной характеристикой любого металла является определенный уровень его электрического потенциала. Появление токопроводящей среды между металлами приводит к возникновению тока между ними, что определяется появлением заряженных частиц от одного металла к другому. При этом будет фиксироваться медленное или быстрое разрушение металла, отдающего электроны, и отсутствие подверженности изменениям у другого металла. Это все образует гальванические пары, которые могут быть допустимыми и недопустимыми.

В допустимых гальванических парах фиксируется реакция чрезвычайно малой силы и низкой скорости, в недопустимых — реакция быстро ведет высокоскоростному разрушению одного из металлов. Что касается нержавеющих крепежных изделий, то их использование не допускается в конструкциях, характеризующихся возможностью появления гальванической пары с медью и медными сплавами. При этом будет фиксироваться высокоскоростное образование ржавчины поверхностными слоями нержавейки в такой паре.

Еще одна рекомендация заключается в применении нержавеющей стали вместе с алюминием, однако относится она только к использованию двух материалов в воде или влажной среде. В связи с повышением температуры может быть увеличена скорость процессов, которые происходят в гальванических парах, результатом чего может стать усугубление течения коррозионного процесса.

Чем отличается нержавеющая сталь от обычной

Все марки нержавеющих сталей содержат хром (Cr) . Хром меняет структуру кристаллической решётки сплава. Она становится кубической. Увеличивается прочность и коррозионная стойкость . На поверхности образуется защитная плёнка из оксида Cr2O3.

Изделия из нержавеющей стали долговечные. Они служат дольше, чем емкости из оцинкованного железа. Они не ржавеют, как обычная углеродистая сталь. Их свойства:

• Стойкость к химическому воздействию
• Прочность, износостойкость
• Хорошая свариваемость, простота обработки холодными методами
• Эстетичный вид

Факт: Нержавеющая сталь запатентована в 1913 году в Англии. Из нержавеющей стали делали оборудование для химических производств. Она стала лучшим материалом для пищевых емкостей. Сегодня из нержавейки делают многие бытовые предметы. Это кухонные мойки, посуда, ножи, столешницы, столовые приборы.

В России и странах СНГ нержавеющие стали маркируют по ГОСТ.