Нержавеющая сталь. Марки нержавеющей стали и их характеристики Aisi 304 расшифровка

Нержавеющая сталь AISI-304 относится к немагнитным (аустенитным) низкоуглеродным видам сталей. Содержание углерода в aisi 304 не должно превышать 0, 08%. Этот вид стали обладает повышенной плотностью и, в то же время остается пластичным, а также характеризуется высокими показателями коррозионной устойчивости и способностью выдерживать температурные препады. Сталь aisi 304 включает в свой химический состав 18% хрома. Этим и обуславливается высокая устойчивость данного вида стали к окислению (более 100 лет во влажной среде), агрессивным химическим реагентам и коррозии.

Однородность химического состава стали aisi 304, которая в просторечии именуется как «нержавейка aisi 304», позволяет изделиям сохранять свою внутреннюю структуру даже при нарушении внешнего слоя. Более того, на поверхности стали при взаимодействии с атмосферным кислородом, практически мгновенно образуется защитная оксидная пленка, которая обеспечивает устойчивость к воздействию растворов кислот и щелочей.

Практическое применение стали aisi 304 довольно широкое. Так, например aisi 304 используется в производстве контейнеров, цистерн, приемников, различной тары и резервуаров промышленного назначения. Благодаря своей устойчивости к слабым кислотам сталь aisi 304 нашла свое применение в транспортировке и хранении вин, кваса, а также в молочной промышленности и при производстве косметических средств.

Название марки расшифровывается как америкосский институт чугуна и стали (сокращенно - AISI), который разработал унифицированную систему маркировки разных видов стали и чугуна. Цифра «3» значит аустенитный класс, «04» - сорт стали. Иногда к названию стали добавляют различные латинские буквы, которые означают особенности химического состава. Российский аналог aisi-304, это сталь изготовленная по ГОСТу 08Х18Н10, что расшифровывается очень просто - содержание углерода 0,08%, хрома (Х) - 18%, никеля (Н) - 10%. В процессе сварки при очень высоких температурах хром выгорает и, следовательно, коррозийная стойкость стали уменьшается. Но в стали aisi 304 на 10 частей железа приходится одна часть никеля, который обладает большей тугоплавкостью, чем хром, а антикоррозионные свойства его - ничуть не хуже. Оставаясь после сварки в шве за счет своей тугоплавкости, он (никель) продолжает выполнять защитные свойства.

Сталь марки aisi 304 прекрасно подвергается полировке, благодаря чему ее можно использовать в различных дизайнерских работах по оформлению жилья и офисов. aisi 304 применяется практически повсеместно. Ее используют в сантехнических работах, из трубы aisi 304 изготавливают полотенцесушители и радиаторы. Отполированная до зеркального блеска, эта труба может применяться для оформления перил и ограждений в различных лестницах, пандусах, балконах, а также при изготовлении барных стоек и офисной мебели. Из стальных труб aisi 304 изготавливают опорные стойки для трубопроводов и другие несущие конструкции, металлические стеллажи.

Особая устойчивость к температурным воздействиям и влиянию кислых и щелочных сред, характерная для стали, соответствующей ГОСТу 08Х18Н10, относительно недорогая цена aisi 304 делают ее весьма востребованной в различных областях. Так, например лист aisi 304 используется для производства различных емкостей и резервуаров для пищевой и химической промышленности, а также в изготовлении специальных металлических столов (медицинских, разделочных, кухонных). Из листа aisi 304 производят также дезинфекционные и моющие камеры, двери для холодильных шкафов, платформенные тележки. Тонкими листами aisi 304 можно облицовывать кабины лифтов, эскалаторы, колонны.

В начале прошлого столетия специалистам в области металлургической промышленности удалось заметить, что взаимодействие хрома и кислорода является лучше, чем с железом. Именно в то время для того чтобы на железо воздух влиял наименьшим образом металлурги стали смешивать его с хромом. Так появилась нержавеющая сталь, которая сегодня незаменимым материалом для современно промышленности.

Важно: Следует заметить, что полностью избавить железо от появления коррозии практически не удастся. Рано или поздно даже нержавеющая сталь тоже покрывается ржавчиной. Правда для этого требуется больше времени.

Нержавеющая сталь представляет собой привлекательный материал для использования в современной промышленности. Он состоит из железа и примеси хрома.

Внимание: Для того чтобы обеспечить наиболее длительную защиту железа от появления коррозии необходимо при производстве нержавеющей стали добавить в него не менее десяти процентов хрома.

Также в смесь для производства нержавейки добавляются и другие элем6нты, которые представлены:

• никелем,
• ниобием,
• молибденом,
• титаном.

Они необходимы для того чтобы материал приобрел свои физико-хиимические качества и стал более прочным.

Благодаря смеси железа и других элементов появляется материал, который способен противостоять появлению коррозии. В зависимости от пропорциональности добавленных элементов нержавеющий материал получается прочным и он способен противостоять даже высоким температурам. Благодаря пластичности нержавеющую сталь используют в самых разных отраслях промышленности.

Железо само по себе покрывается ржавчиной достаточно быстро. Если смешать его с хромом и другими элементами на его поверхности образуется невидимая пленка, которая предотвращает поступление к нему кислорода. В результате окисления не производится. Данный слой является достаточно прочным. Что делает материал более устойчивым к образованию трещин, вмятин и многих других дефектов. Сталь способна восстанавливаться со временем самостоятельно.

Марки нержавеющей стали и их характеристики

В современном мире представлено более двухсот пятидесяти видов нержавеющей стали. Они отличаются по своим сериям или маркам и по свойствам. Самыми популярными марками нержавеющей стали в настоящее время являются те виды, которые принадлежат к 300-й и 400-й серии. Они обладают высоким уровнем стойкости к появлению коррозии. К тому же у них слой защитной пленки является достаточно прочным из-за оптимально-подобранной пропорциональности использованных при производстве элементов. Нержавеющая сталь данных серий обладает высокой прочностью и пластичностью. Она активно применяется для производства различных предметов в современной промышленности. В скором времени конкуренцию данным сериям может составить 200 серия стали, которая, по мнению потребителей, имеет оптимальное сочетание стоимости и качества.

Характеристика нержавеющих сталей aisi

На современном рынке большим спросом пользуется нержавеющая сталь трехсотой серии. Она подразделяется на несколько видов в зависимости от химического состава:

• аустенитная,
• аустенитно- ферритная,
• аустенитно-мартенситная.

В стали этих видов содержится разное количество никеля, хрома. углерода.

Нержавеющая сталь aisi 304

aisi 304 (08Х18Н10) получила широкое распространение в пищевой промышленности. Она отлично подходит для сварки и для тог, чтобы противостоять появлению ржавчины.

Нержавеющая сталь aisi 316

aisi 316 (10Х17Н13М2) о бразуется, если в сталь марки aisi 304 (08Х18Н10) добавить такой элемент, как молибден. Данная марка нержавейки получила широкое распространение в судостроительной, нефтегазовой и химической видах промышленности. Она устойчива к агрессивным средам.

Нержавеющая сталь aisi 316Т

aisi 316Т (10Х17Н13М2Т) о бладает высоким уровнем прочности за счет того, что в ней содержится больше титана, чем в предыдущих марках. Она нашла широкое применение в области создания оборудования для химической и пищевой промышленности.

Нержавеющая сталь aisi 321

aisi 321 (12-08Х18Н10Т) с амое большое количество титана среди всех марок трехсотой серии. Способна выдерживать температуры нагревания до 800 градусов Цельсия.

Нержавеющая сталь aisi 430

Среди марок четырехсотой серии наиболее широкое применение получила марка aisi 430 (12Х17). В целом вся серия характеризуется тем, что в нее входят марки нержавеющей стали, которые созданы с высоким содержанием хрома. Для марки aisi 430 характерно то, что материал отлично гнется и подвергается сварочным работам. Такую сталь можно использовать для мест с высокими температурными перепадами. Чаще всего ее используют для декора зданий и в нефтегазовой отрасли промышленности.

Нержавеющая сталь aisi 201

В двухсотой серии нержавеющей стали тоже есть достойные марки, на которые следует обратить свое внимание. Среди них наиболее сильно выделяется сталь марки aisi 201 (12Х15Г9НД). Она отличается от более дорогих марок из других серий тем, что в ней вместо никеля используется смесь таких элементов, как азот и марганец. Благодаря своим химическим и физическим качествам она получила широкое распространение в пищевой и медицинской промышленности. Она также подходит для производства разного рода ограждений, труб.

Стандарты нержавеющей стали

На разные виды нержавеющей стали в нашей стране имеются государственные стандарты. Именно они определяют качество продукции из этого материала. Нержавеющая сталь ГОСТы имеет различные. Определенные стандарты качества разработаны для тонкого листового проката, для проволоки, для толстого листового проката и для труб из нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь характеристики имеет разные. Она благодаря своим химическим и физическим параметрам с легкостью противостоит образованию каррозийного налета. Этот материал был разработан для использования в местах, где есть разные условия среды. Благодаря своей жаропрочности и прочности сталь не вступает в реакцию с веществами, которые есть в окружающей среде.

В современной промышленности не обойтись без использования нержавеющей стали. Она является не только к разряду высокопрочных материалов, но и обладает привлекательным внешним видом. Именно из-за ее красоты сталь начали использовать для декора зданий и отдельных их элементов. В частности из нержавеющей стали изготовляются ограждения и перила для лестничных пролетов.

В пищевой промышленности стальной прокат пользуется огромной популярностью. Оборудование для приготовления пищи и посуда производятся из стальных материалов. Они способны выдерживать высокие температуры нагревания и не подвергаются образованию ржавчины.

Применение нержавеющей стали в химической отрасли началось в середине прошлого столетия. Здесь используются наиболее прочные виды стального материала, чтобы под воздействием всевозможных реагентов оборудование или приборы не вышли из строя.

Статьи по теме

Настоящего золота или серебра в современных металлических печатных красках, конечно же, нет. Но они очень удачно имитируют благородные металлы, так как на треть состоят из металлических пигментов серебристого или золотистого цвета.

Сегодня с образованием ржавчины на металлических поверхностях сталкиваются многие люди. Она образуется под воздействием окружающей среды. Процесс образования ржавого налета может иметь разную продолжительность.

В современном мире нержавеющая сталь является незаменимым материалом при производстве разных разновидностей изделий. Она применяется в пищевой, медицинской, металлургической и военной промышленности.

Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5511
ASTM A 240
ASTM A 666
MIL-S-4043

Классификация

сталь коррозионно-стойкая обыкновенная

Применение

• Оборудование для химического машиностроения
• Оборудование для пищевой промышленности
• Трубопроводы и котлы
• Сварные конструкции

AISI 304 L используется там, где компоненты требуют прочной сварки с сопротивлением межкристаллитной коррозии. Эти компоненты могут использоваться без последующей обработки шва, независимо от толщины.

Основные характеристики

• хорошее общее сопротивление коррозии
• очень хорошая защита от МКК
• пригодность к криогенным приложениям
• отличная свариваемость

AISI 304 L имеет более низкое содержание углерода по сравнению с AISI 304 , что улучшает ее сопротивление межкристаллитной коррозии в сварных швах и зонах медленного охлаждения.

Химический состав (% к массе)

Механические свойства при высоких температурах

Физические свойства

Сопротивление коррозии

AISI 304 L имеет хорошее общее сопротивление влажной коррозии и особенно рекомендована там, где есть риск межкристаллитной коррозии.

AISI 304 L имеет хорошую устойчивость к большинству пищевых продуктов и многочисленным химическим средам:

• разбавленные щелочные растворы в температуре окружающей среды,
• разбавленные органические кислоты в температуре окружающей среды,
• нейтральные или щелочные соляные растворы без галоидного соединения,
• большинство органических сред.

Кислотные среды

Обработка

Отжиг

Диапазон температуры отжига 1050°C ± 25°C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. После отжига необходимо травление и пассивирование.

Отпуск

Для AISI 304L - 450-600 °C в течение одного часа с небольшим риском сенситизации.

Травление (очистка поверхности)

• Смесь азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO 3 + 2% HF) при комнатной температуре или 60°C
• Серно-азотная кислотная смесь (10 % H 2 SO 4 + 0.5 % HNO 3) при 60°C
• Паста для очистки от окалины в зоне сварки

Пассивация

• 20-25 % раствор HNO 3 при 20°C
• Пассивирующие пасты для зоны сварки

Качественная аустенитная нержавеющая сталь 304 является одним из зарубежных аналогов российских маркок 08Х18Н10 и 12х18н10т. Её свойства позволяют эффективно применять материал во многих отраслях. Давно облюбовали её биологи, химики медики и фармацевты, для которых изготавливаются ёмкости и инструменты, стойкие к воздействию жидких и агрессивных сред. Отлично подходит этот сплав для изготовления деталей трубопроводов, арматуры, сварных труб. Нередко можно увидеть примеры эффективного применения в строительстве. Также изготавливаются:

• Металлическая посуда;
• Поручни и ограждения;
• Ёмкости для молока, кваса, других пищевых жидкостей;
• Кухонные мойки;
• Оборудование, применяемое в пищевой промышленности;
• Детали фильтров;
• Контейнеры для жидких и сыпучих продуктов, рассчитанных на длительное хранение;
• Различные детали в автомобильной промышленности, включая выхлопные трубы.

Существует ли разница в параметрах между отечественным и зарубежным стандартами? Стоит признать, что нержавеющая сталь aisi 304 характеристики гост 12х18н10т (СНГ) превосходит. Одно из ключевых преимуществ – свариваемость. У сталей с легирующими добавками титана этот параметр заметно хуже.

Нержавеющая сталь aisi 304

Вас интересует нержавеющая сталь aisi 304 и ее российский аналог? На территории постсоветского пространства выпускаются хромоникелевые стали устойчивые к коррозии. Это упомянутые выше марки с 0,8 и 0,12% углерода с отличными эксплуатационными свойствами. Одно из преимуществ – низкий процент содержания углерода – до 0,08%. Хром создаёт на поверхности тонкую оксидную плёнку.

Есть и другие добавки, применяемые для легирования. В частности, нержавейка aisi 304 имеет включения марганца, меди. Как и любая аустенитная марка, сталь 304 не проявляет ферромагнитных свойств.

Нержавеющая сталь aisi 430 характеристики

Помимо 304 стали популярностью пользуются и некоторые другие коррозионностойкие марки. Это нержавейка aisi 316 и 430. Первая была получена путём добавления в 304 легирующего элемента молибдена. В РФ и странах СНГ выпускается под маркой 08Х17Н13М2.

Жаропрочная нержавеющая сталь aisi 430 обладает высокой устойчивостью к воздействию кислотных, щелочных и солевых растворов. После термообработки приобретает высокую прочность. К минусам можно отнести свариваемость, которая хуже чем у 304.

Недорогая нержавеющая сталь aisi 316 также пользуются популярностью. Из неё изготавливается немало различных изделий, вплоть до бижутерии. Заказать указанные марки можно, обратившись к менеджерам компании «Региональный дом металла».

Марка AISI304 является наиболее универсальной и наиболее широко используемой из всех марок нержавеющих сталей. Её химический состав, механические свойства, свариваемость и сопротивление коррозии/окислению обеспечивает лучший выбор в большинстве Приложений за относительно низкую цену. Эта сталь также имеет превосходные низко-температурные свойства. Если межкристаллическая коррозия происходит в зоне высоких температур, так же рекомендуется ее применение.

Область применения

304 используется во всех индустриальных, коммерческих и внутренних областях из-за ее хорошей антикоррозийной и температурной устойчивости. Вот некоторые ее применения:

• Резервуары(Танки) и контейнеры для большого разнообразия жидкостей и сухих веществ;
• Промышленное оборудование в горнодобывающей, химической, криогенной, пищевой, молочной и фармацевтических отраслях промышленности.

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

Химический Состав (ASTM A240)

Типичные Свойства в Отожженном Состоянии

Свойства, указанные в этой публикации типичны для производства одного из заводов и не должны быть расценены как гарантируемые минимальные значения для целой спецификации.

1. Механические Свойства при комнатной температуре

При необходимости, прочность аустенитной стали можно повысить следующим образом:

• добавлением в сталь азота (напр.,304LN)
• формоупрочнением стали на заводе (неоднократной дрессировочной прокаткой; нагартовкой; растяжением; давлением)

Азотированная нержавеющая сталь используется, в частности, в таких объектах как крупные резервуары, колонны и транспортные контейнеры, в которых более высокая расчетная прочность (Rp0,2) стали позволяет уменьшить толщину стенки и добиться экономии в расходах на материалы.

Другими областями применения аустенитной стали, подвергнутой формоупрочнению, служат, например, различные формовочные плиты для производства транспортных средств, сварные трубы, обручи для кегов, цепи, планки и опорные элементы.

2. Свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся к 304 только. Для 304L значения не приводятся, потому что её прочность заметно уменьшается выше 425oC.

Предел прочности при повышенных температурах

Минимальные величины Предела Упругости при высокой температуре (деформация в 1 % за 10 000 часов)

Непрерывное воздействие 925 o C
прерывистые воздействия 850 o C

3. Свойства в низких Температурах (304 / 304L)

4. Сопротивление Коррозии

4.1 Кислотные среды

примеры приводятся для некоторых кислот и их растворов (наиболее общие значения)

Код:
0 = высокая степень защиты - Скорость коррозии менее чем 100 mm/год
1 = частичная защита - Скорость коррозии от 100m до 1000 mm/год
2 = non resistant - Скорость коррозии более чем 1000 mm/год

4.2 Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии рассчитана при 10-летнем подвергании).

5. Тепловая Обработка

1. Отжиг.

Высокая температура от 1010 o C до 1120 o C и быстрый отпуск (охлаждение) в воздухе или воде. Лучшее сопротивление коррозии получено, когда отжиг при 1070 o C, и быстром охлаждении

2.Отпуск (Снятие напряжения).

Для 304L - 450-600 o C в течение одного часа с небольшим риском сенситизации. Должна использоваться более низкая температура отпуска - 400 o C максимум.

3. Горячая обработка(интервал ковки)

Начальная температура: 1150 - 1260 o C
Конечная температура: 900 - 925 o C

Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.

Обратите внимание: Время для достижения однородности прогрева дольше для нерж. сталей чем для углеродистых сталей - приблизительно в 12 раз.

6. Холодная Обработка

304 / 304L являясь чрезвычайно прочной, упругой и пластичной, с легкостью находит множество применений. Типичные действия включают изгиб, формовку растяжением, глубокую и ротационную вытяжку.

В процессе формовки можно использовать те же машины и чаще всего даже те же инструменты как и для углеродистой стали, но здесь требуется на 50-100% больше силы.

Это связано с высокой степенью упрочнения при формовке аустенитной стали, что в некоторых случаях является отрицательным фактором.

1. О гибке

Приближенные пределы изгиба получают, когда s=толщина листа и r=радиус изгиба:

• s < 3мм, мин r = 0
• 3мм < s < 6мм, мин r = 0,5 х s, угол гибки 180º
• 6мм < s < 12мм, мин r = 0.5 х s, угол гибки 90º

Обратное распрямление больше, чем у углеродистой стали, ввиду чего.При загибе обычного прямого угла на 90º получаем следующие показатели по выправлению:

r = s обратное распрямление ок.2º
r = 6 х s обратное распрямление ок.4º
r = 20 x s обратное распрямление ок.15º

Для аустенитной нержавеющей стали минимальный рекомендуемый радиус гибки составляет r = 2 x s.

Следует заметить, что для ферритной нержавеющей стали рекомендуют следующие минимумы:
s < 6 мм → мин r = s, 180º
6 < s < 12мм → мин r = s, 90º

2. Глубокая вытяжка и ротационная вытяжка

При чистой глубокой вытяжке на прессе заготовку не подвергают, а материалу дают свободно течь в инструментах. На практике такое имеет место очень редко. Например, при вытяжке хозяйственной посуды всегда присутствует также элемент формовки с растяжением.

Материал, подвергаемый глубокой вытяжке, должен быть максимально стабильным, т.е. он должен обладать низкой степенью упрочнения при формовке, а показатель Md 30(N) должен явно быть. В отношении нержавеющих столовых приборов применяются обычно те же самые т.н. суб-анализы нержавеющего проката, как и при изготовлений кастрюль методом глубокой вытяжки.

Ротационная вытяжка на токарно-давильном станке, как говорит уже само название, представляет собой процесс формовки с точением. Типичными объектами применения являются ведра и аналогичные конусные изделия симметричного вращения, которые обычно не подвергают полировке.

3. О формовке с растяжением

В процессе формовки с растяжением заготовку подвергают во время вытяжки. Стенки становятся более тонкими и во избежание разрывов для стали желательно предусмотреть свойства повышенного упрочнения при формовке. При выполнении более сложных операций (например, из заготовки посудомоечного стола вытягивают одновременно по две чаши), показатель Md 30(N) стали должен явно быть.

7. Сварка

Свариваемость - очень хорошая, легко свариваемая.

Обычно тепловая обработка после сварки не требуется. Однако, где существует риск межкристаллитной коррозии, производят дополнительное отожжение при 1050-1150°С. Для марок 304L (низкий углерод) или 321 (стабилизация Ti) это условие - предпочтительно (Нагрев шва до 1150°С с последующим быстрым охлаждением). Сварочный шов механическим и химическим способом должен быть очищен от окалины и затем пассивирован травильной пастой