Сталь AISI 304

Термические и коррозионные свойства

Одной из самых термически и коррозионностойких является сталь AISI 304. Характеристики состава позволяют длительно противостоять окислительным процессам при воздействии температур до 925 °C. По мере снижения температуры стойкость к коррозии понижается. Если при 870 °C она достаточно высокая, то уже в пределах 425-860 °C длительное пребывание в жидкостной среде нежелательно. В данном случае применяют подтип AISI 304L, так как он устойчив к выделению карбидов. Сталь AISI 304H применяют, когда необходимо достичь высокой прочности в диапазоне 500-800 °C.

В целом «нержавейка» хорошо противостоит агрессивным средам. Например, лист AISI 304 устойчив к щелевой и питтинговой (точечной) коррозии даже в высокоактивных средах, содержащих хлориды. Если металл находится под напряжением, то превышение температуры свыше 60 °C может спровоцировать образование микротрещин.

Сварка

Аустенитные нержавеющие стали, к которым относится AISI 304, считаются наиболее пригодными для сварки благодаря высокой плавкости. Однако при данной процедуре необходимо сохранить устойчивость к коррозии и предотвратить растрескивание.

В зависимости от метода сварки применяют различные технологии. При использовании автогена «нержавейка» хорошо сплавляется без использования дополнительных присадок. Если, например, сваривается труба AISI 304 электрическим способом, присадку и электрод желательно использовать из стали AISI 308. Присадочный материал можно делать из российской стали 04Х19Н9. Для марки 304 L соответственно применяется присадка 308 L с рутилово-кислотной оболочкой (AC/DC).

После сварки больших секций для повышения коррозийной стойкости шов рекомендуется подвергнуть отжигу (для подкласса 304 L это делать необязательно). Если в зоне монтажа невозможно организовать процедуру термообработки, от стали 308 лучше вообще отказаться, заменив её маркой AISI 321.

Классификация

По химическому составу нержавеющие стали делятся на:

Различают аустенитные нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, и стабилизированные — с добавками Ti и Nb. Значительное уменьшение склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии достигается снижением содержания углерода (до 0,03 %).

Нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке.

Широкое распространение получили сплавы железа и никеля, в которых за счёт никеля аустенитная структура железа стабилизируется, а сплав превращается в слабо-магнитный материал.

Мартенситные и мартенсито-ферритные стали

Мартенситные и мартенситно-ферритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в слабоагрессивных средах (в слабых растворах солей, кислот) и имеют высокие механические свойства. В основном их используют для изделий, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, в частности, ножей, для упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности, находящихся в контакте со слабоагрессивными средами. К этому виду относятся стали типа 30Х13, 40Х13 и т. д.

Ферритные стали

Эти стали применяют для изготовления изделий, работающих в окислительных средах (например, в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности и для теплообменного оборудования в энергомашиностроении.

Ферритные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, в аммиачной селитре, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, а также в других агрессивных средах. К этому виду относятся стали 400-й серии.

Аустенитные стали

Основным преимуществом сталей аустенитного класса являются их высокие служебные характеристики (прочность, пластичность, коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред) и хорошая технологичность. Поэтому аустенитные коррозионностойкие стали нашли широкое применение в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения. Теоретически изделия из аустенитных нержавеющих сталей при нормальных условиях — немагнитные, но после холодного деформирования (любой мехобработки) могут проявлять некоторые магнитные свойства (часть аустенита превращается в феррит).

Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали

Аустенито-ферритные стали

Преимущество сталей этой группы — повышенный предел текучести по сравнению с аустенитными однофазными сталями, отсутствие склонности к росту зёрен при сохранении двухфазной структуры, меньшее содержание остродефицитного никеля и хорошая свариваемость.

Аустенито-ферритные стали находят широкое применение в различных отраслях современной техники, особенно в химическом машиностроении, судостроении, авиации. К этому виду относятся, стали типа 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т.

Аустенито-мартенситные стали

Потребности современной техники в коррозионностойких сталях повышенной прочности и технологичности привели к разработке сталей мартенситного (переходного) класса. Это стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.

Сплавы на железоникелевой и никелевой основе

При изготовлении химической аппаратуры, особенно для работы в серной и соляной кислотах, необходимо применять сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем аустенитные стали. Для этих целей используют сплавы на железноникелевой основе типа 04ХН40МТДТЮ и сплавы на никельмолибденовой основе Н70МФ, на хромоникелевой основе ХН58В и хромоникельмолибденовой основе ХН65МВ, ХН60МБ.

Применение

Перечисленные преимущества способствуют удержанию лидирующих позиций на рынке металлопроката. Антикоррозионные сплавы являются незаменимым материалом в тяжелом машиностроении, энергетической, нефтегазовой и сельскохозяйственной сферах.

Материал востребован в следующих областях народного хозяйства:

  • Строительство, архитектура;
  • производство оборудования, инструментов медицинского назначения;
  • целлюлозно-бумажное производство;
  • пищевая промышленность;
  • транспортное машиностроение;
  • химическая промышленность;
  • электроэнергетика и электроника;
  • производство бытовой техники и предметов домашнего хозяйства.

Декоративные качества нержавеющих металлов и высокий уровень антикоррозионных свойств дают возможность использовать изготовленные из них детали и элементы для фасадов, рекламных установок, витрин, фонтанов. Из легированного материала изготавливают перила, двери, лестницы, лифты.

Применение жаропрочных сталей

Легированные металлы, устойчивые к высоким термическим нагрузкам, используются для производства труб, изготовления деталей, составных частей машин, агрегатов, промышленного оборудования. В этот список входят:

  • детали термических печей;
  • детали конвейерных лент транспортеров печей;
  • установки для термообработки;
  • камеры сжигания топлива;
  • моторы, газовые турбины;
  • аппараты для конверсии метана;
  • печные экраны;
  • выхлопные системы; нагревательные элементы.

Жаропрочный нержавеющий металл – лучший материал для производства деталей и механизмов, эксплуатация которых будет проходить в агрессивных средах, при повышенных температурах.

Сварка стали AISI 304

Показатели плавкости нержавеющей стали AISI 304 довольно высокие, поэтому она неплохо подвергается автогенной сварке (сварке плавлением) даже без использования присадочных материалов.

При электрической сварке в качестве наполнителя для электрода и присадочного материала для стали AISI 304 рекомендуется использовать сталь AISI 308 или ее российский аналог Св-04Х19Н9, для стали AISI 304L лучше подойдут электроды из стали AISI 308L с рутилово-кислотным покрытием (AC/DC).

После проведения сварочных операций места сварных соединений стали AISI 304 желательно подвергать отжигу. Эта операция необязательна для стали 304L. В случае, если после сварки термическая обработка металла невозможна, желательно применять сталь марки AISI 321.

Свойства 304 316 стали

И тем не менее, несмотря на несущественные, казалось бы, изменения в химическом составе сплава, свойства 316 значительно отличаются от 304 по некоторым показателям.

Благодаря легированию молибденом, сплав 316 приобретает способность противостоять коррозионным поражениям типа щелевым и питтинговым. Особенно при прямом контакте конструкций из данного сплава в таких агрессивных средах, как кислотные пары, соединения хлора, морская вода (холодная). Общеизвестно, что питтинговая (точечная) коррозия, поражающая избирательно в труднодоступных местах, особенно опасна для конструкций. Поэтому для конструкций, которые эксплуатируются в подобных условиях, даже не поднимается вопрос — aisi 304 aisi 316 что лучше, настолько это очевидно. Это же касается конструкций и изделий, эксплуатация которых проходит в условиях соприкосновения с парами многих кислот — муравьиной, фосфорной, уксусной, борной, щавелевой, серной или молочной.

При сравнении стали aisi 304 316 понятно, что сплав AISI 316 имеет существенно высокие эксплуатационные свойства и технологические характеристики, включая прочностные показатели

Причём, что особенно важно при эксплуатации конструкций из 316, эти свойства сохраняются в течение всего времени службы, и не меняются даже при температуре, стремящейся к нулю ˚С

Сталь 316 имеет большую, по сравнению с 304, прочность, а также намного большее сопротивление ползучести при более высоких температурных режимах эксплуатации. Это отличие 316 от 304 обусловлено добавкой молибдена.

За счёт высокого уровня сопротивления коррозийным образованиям, и неподверженности окислению, aisi 316 характеризуется физическими свойствами, которые практически ничем не отличаются от свойств aisi 304 (незначительное увеличение плотности мало влияет на эксплуатационные свойства).

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).

Характеристики стали

Сталь AISI 304 имеет свои индивидуальные характеристики. Их можно разделить на три категории:

  • физические;
  • химические;
  • механические.

Физические характеристики определяются следующими параметрами:

  • плотность нержавеющей стали AISI 304 равна 7,78-7,93 г/см3;
  • температура плавления – 1450 °С;
  • удельная теплоёмкость – 500 дж/кг×К;
  • тепловое расширение – 15 ВТ/м×К;
  • электрическое удельное сопротивление – 0,8 Ом×м2/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).


Жаропрочность AISI 304 в сравнении с другими марками


Устойчивость к коррозии AISI 304 в сравнении с другими марками

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.

Характеристики и свойства

Плотность AISI 304 составляет 7850 кг\м3. Плавиться сталь начинает при температуре 1500 ºС. Полный переход из твердого состояния в жидкое происходит при 1600 ºС. Данный сплав не пригоден в качестве проводника электрического тока. Коэффициент удельного сопротивления равняется 800 мкОм*мм. Не поддается намагничиванию.

Механические свойства AISI 304 находятся на высоком уровне и сопоставимы с аналогичными параметрами конструкционных сталей повышенного качества. Предел ее прочности на растяжение при комнатной температуре колеблется в пределах 515-600 МПа в зависимости от размера металлопроката. Процессы деформации начинаются при напряжении в 310 МПа. Твердость в «сыром» состоянии не превышает 70 HB, а пластичность – 40%.

Сталь 304 относится к группе криогенных, т.е. способно упрочняться при уменьшении температуры. Так, при -196 ºС предел прочности на разрыв уже равняется 1350 МПа. Но стоит отметить, что вместе с этим падает способность стали сопротивляться ударным нагрузкам. Касаемо жаростойкости, механические характеристики стали не изменяют своего значения при температурах до 600 ºС. После перехода этого порога идет значительный спад, как в прочности, так и износостойкости.

Сталь AISI 304 обладает повышенной коррозионностойкостью. Не окислятся при температуре до 500 ºС. При 20 ºС инертна к азотной, серной и муравьиной кислотам. При повышении температуры стойкость к кислотным средам, естественно, снижается. Скорость протекания коррозии в морской воде меньше по сравнению с конструкционными сталями почти в 4500 раз и составляет 0,0076 мм в год.

Технологические свойства стали 304 также на высоте. Ее пластичность позволяет производить всевозможные виды проката. Хорошо поддается токарной обработке. Правда, режим резки AISI 304 существенно отличается от режима резки сталей обычного качества. Причина этому – повышенная вязкость нержавейки.

Сталь AISI 304 относится к первой группе свариваемости. Сварка не требует проведения подготовительных операций. Сварной шов получается плотный. По своей прочности мало чем уступает цельному металлу.

Для улучшения механических и антикоррозионных характеристик сталь AISI 304 подвергают дополнительной термической обработке. Обычно она заключается или в отжиге при температуре 1100 ºС, или низком отпуске (450-600 ºС). Это позволяет снять остаток внутренних напряжений, которые появляются во время обработки стали давлением.

Применение стали AISI 304

Сталь – поистине многофункциональный материал, находящий свою нишу на любом предприятии, вне зависимости от его профиля, однако есть ряд сталей, изначально созданных с целью изготовления определенного рода предметов. Назовем ее узкоспециализированной. Одна из таких сталей – AISI 304. Сферы, в которых она применяется, зачастую очень важны для нас с вами – простых обывателей, ведь в их список входят:

  • Пищевая промышленность и ее отрасли. Бо́льшая часть стального инструментария, включая емкости для хранения и транспортировки, скорее всего, будет изготовлена именно из этой стали. Также основные узлы некоторых аппаратов для приготовления пищи также выполняются из этого материала.
  • Особо востребована сталь AISI 304 в изготовлении труб различного диаметра.
  • Кухонное оборудование широкого потребления: посуда и столовые приборы.
  • В предприятиях, относящихся к производству химических веществ, этот сорт стали используется особенно часто.
  • И конечно же, ни одна марка стали не изготавливается без оглядки на строительную отрасль, хоть и применяется она в основном для отдельных механизмов, а не для строительства в общем смысле этого слова.

Сфера применения AISI 304

Нержавеющая сталь AISI 304 без проблем переносит высокотемпературный режим эксплуатации, имеет хорошие прочностные характеристики и отличается повышенной стойкостью к окислению, чем объясняется широкий спектр ее применения.

Материал востребован в следующих отраслях:

  • текстильной, бумажной;
  • фармакологической, химической;
  • молочной, пищевой, пивоваренной;
  • медицинской (производство игл, хирургических инструментов);
  • судостроительной (выпуск оборудования, крепежей для атомных судов);
  • горнодобывающей, нефтяной (фильтрационные сетки для скважин);
  • металлопрокатной (изготовление листов, труб, шестигранников и пр.).

Превосходные параметры стали AISI 304 позволяют производить из нее оборудование и конструкции для эксплуатации в условиях агрессивного химического воздействия. Готовые изделия демонстрируют высокую прочность и имеют длительный срок службы. Еще одним важным плюсом материала является гигиеничность и эстетичный вид, поэтому из нее изготавливаются:

  • столовые приборы;
  • кухонная мебель;
  • криогенные сосуды;
  • арматура для сантехнического оборудования;
  • емкости, предназначенные для работы под давлением;
  • катушки охлаждения и холодильное оборудование;
  • контейнеры, резервуары для сухих и жидких веществ и т.д.

Сортамент металлопроката AISI 304

Наша компания поставляет нержавеющую сталь AISI 304 в виде труб, арматуры, листового и сортового проката. Продажа нержавейки осуществляется со склада или под заказ, оптом и в розницу. Мы сотрудничаем с ведущими зарубежными производителями и готовы предложить множество типоразмеров высококачественной продукции. Спектр оказываемых услуг включает шлифовку, перфорацию, продольную и поперечную резку металла (резка в размер). По желанию заказчика осуществляется упаковка и доставка товара по Москве, области или в регионы.

Нержавеющая труба AISI 304 имеет круглое, квадратное или прямоугольное сечение. В зависимости от способа производства у нас продаются электросварные и бесшовные трубы. Поверхность нержавейки: матовая, шлифованная, зеркальная. Диаметр: 6-406,4 мм. Ширина профиля: 10-30 мм. Толщина стенки: 1-4 мм. Труба AISI 304 применяется для изготовления сборных и сварных конструкций, элементов трубопроводной арматуры и бытового оборудования. Например, балконные и лестничные ограждения, детали кухонной и печной аппаратуры, муфели и выхлопные системы. Для продолжительной эксплуатации в окислительной среде лучше подойдет более дорогая сталь марки AISI 316. Она надежно противостоит воздействию влаги и химических реагентов при отделке фасадов зданий или бассейнов.

Нержавеющий лист AISI 304 по способу производства делится на холоднокатаный и горячекатаный. Поставки плоского металлопроката осуществляются в листах или рулонах. Фактура нержавейки: гладкая, рельефная, декоративная и перфорированная. Поверхность полотна: матовая, шлифованная, зеркальная. Толщина: 0,5-20 мм. Варианты раскроя: 1000х2000, 1250х2500, 1500х3000, 1500х6000 мм. Лист AISI 304 используется для производства электросварных труб, режущего инструмента, строительных конструкций и оборудования. Он целиком изготовлен из нержавеющей стали и не подается коррозии в местах царапин или других механических повреждений. Полученные из него резервуары подходят для хранения и транспортировки пищевой продукции, слабых химических реактивов.

Сортовой прокат AISI 304 содержит нержавеющий круг, квадрат, шестигранник, уголок и полосу. Предлагаемая нержавейка различается по форме поперечного сечения. Широкий размерный ряд позволяет выбрать подходящие изделия для решения разнообразных задач.

Балка нержавеющая AISI 304 (08Х18Н10)Размер 80х46-400х180 мм, толщина стенки 3,8-8,6 мм, цена от 750 руб./кг
Квадрат нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Сторона 4-50 мм, калиброванный, матовый, цена от 236 руб./кг
Круг нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Диаметр 3-100 мм, калиброванный, матовый, цена от 200 руб./кг
Лента нержавеющая AISI 304 (08Х18Н10)Толщина 0,8 мм, ширина 20 мм, х/к, монтажная, намотка 25, 50 и 75 м, цена – уточняйте
Лист нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Толщина 0,4-30 мм, х/к и г/к, матовый, шлифованный, зеркальный, декоративный, рифленый, перфорированный, цена от 176 руб./кг
Полоса нержавеющая AISI 304 (08Х18Н10)Толщина 3-20 мм, ширина 10-100 мм, г/к, калиброванная, матовая, шлифованная и полированная, цена от 230 руб./кг
Рулон нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Толщина 0,5-4 мм, х/к, матовый, шлифованный и зеркальный, цена – уточняйте
Тавр нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Размер 20х20-100х100 мм, толщина стенки 3-10 мм, г/к, цена от 499 руб./кг
Труба нержавеющая AISI 304 (08Х18Н10)Диаметр 6-406,4 мм, толщина стенки 1-5 мм, длина 6 м, э/с, матовая, шлифованная и зеркальная, цена от 184 руб./кг
Уголок нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Размер 20х20-150х150 мм, толщина стенки 1,5-12 мм, г/к и гнутый, матовый, шлифованный и зеркальный, цена от 210 руб./кг
Швеллер нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Размер 20х10-300х100 мм, толщина стенки 2-10 мм, г/к и сварной, цена от 450 руб./кг
Шестигранник нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Размер 6-50 мм, калиброванный, матовый, цена от 228 руб./кг
Штрипс нержавеющий AISI 304 (08Х18Н10)Толщина 0,5-4 мм, х/к, матовый, шлифованный и зеркальный, цена – уточняйте

Типоразмеры и стоимость товара постоянно обновляются, поэтому обращайтесь к нашим менеджерам, чтобы быстро и правильно оформить свой заказ.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий