Stal nierdzewna 304

Stal nierdzewna 304 to gatunek stali nierdzewnej produkowany zgodnie z amerykańską normą ASTM. Spośród wszystkich materiałów ze stali nierdzewnej stal nierdzewna 304 jest prawie najczęstszym gatunkiem. Gęstość stali nierdzewnej 304 wynosi 7,93 g/cm3. Profesjonalna nazwa stali nierdzewnej 304 nazywana jest również stalą nierdzewną 18/8, ponieważ zawiera ponad 18% chromu i ponad 8% niklu. Stal nierdzewna 304 jest odporna na wysoką temperaturę (do 800 ℃) i charakteryzuje się dobrą wydajnością przetwarzania i wysoką wytrzymałością. Znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle, dekoracji mebli, przemyśle spożywczym i medycznym. W normie ASTM A351 CF8 jest odpowiednikiem stali nierdzewnej 304.

 

Chińskie imię	304不锈钢/06Cr19Ni10 (GB/T 3280-2015)	Główne elementy stopowe	Ni, Mo
Imię angielskie	Stal nierdzewna AISI 304, stal nierdzewna AISI 304	Wydajność magnetyczna	Słaby magnetyzm, po obróbce na zimno, takiej jak rozciąganie lub tłoczenie, magnetyzm stanie się silniejszy (może być przyciągany przez magnesy)
Inne nazwy	SUS 304 SS (JIS G4303) lub 18-8 SS	Charakterystyka	Odporność na korozję (nie całkowicie odporna na korozję), odporność na wysoką temperaturę, dobra wytrzymałość
Struktura metalograficzna	Austenit

 

Należy zauważyć, że stal nierdzewna 304 przeznaczona do kontaktu z żywnością ma bardziej rygorystyczne wskaźniki zawartości niż zwykła stal nierdzewna 304. Na przykład: międzynarodowa definicja stali nierdzewnej 304 to zasadniczo 18–20% chromu i 8–10% niklu, ale stal nierdzewna 304 przeznaczona do kontaktu z żywnością zawiera 18% chromu i 8% niklu, co jest dozwolone wahać się w pewnym zakresie i ograniczyć zawartość różnych metali ciężkich. Innymi słowy, stal nierdzewna 304 niekoniecznie jest stalą nierdzewną 304 o jakości spożywczej

Powszechnie stosowane na rynku metody znakowania obejmują 06Cr19Ni10 i SUS 304, z czego 06Cr19Ni10 ogólnie oznacza produkcję w standardzie krajowym (GB/T 3280-2015), AISI 304 ogólnie oznacza produkcję w standardzie ASTM, a SUS 304 oznacza produkcję w standardzie japońskim.

304 to stal nierdzewna ogólnego przeznaczenia, szeroko stosowana do produkcji sprzętu i części wymagających dobrej kombinacji właściwości (odporność na korozję i odkształcalność). Aby zachować swoją naturalną odporność na korozję, musi zawierać ponad 18% chromu i ponad 8% niklu.

Amerykański Instytut Żelaza i Stali używa trzech cyfr do oznaczenia różnych standardowych gatunków ciągliwej stali nierdzewnej. W:
1. Austenityczne stale nierdzewne oznacza się numerami serii 200 i 300. Na przykład niektóre z bardziej powszechnych austenitycznych stali nierdzewnych są oznaczone numerami 201, 304, 316 i 310.
2. Ferrytyczne i martenzytyczne stale nierdzewne są reprezentowane przez 400 numerów serii.
3. Ferrytyczna stal nierdzewna jest reprezentowana przez 430 i 446. Martenzytyczna stal nierdzewna jest reprezentowana przez 410, 420 i 440C. ,
4. Stale nierdzewne duplex (austenityczno-ferrytyczne), stale nierdzewne utwardzane wydzieleniowo i stopy wysokostopowe zawierające mniej niż 50% żelaza są zwykle oznaczone nazwami zastrzeżonymi lub znakami towarowymi.

W przypadku stali nierdzewnej 304 pierwiastek Ni w jej składzie jest bardzo ważny, co bezpośrednio determinuje odporność korozyjną stali nierdzewnej 304 i jej wartość. Najważniejszymi pierwiastkami w 304 są Ni i Cr, ale nie ograniczają się one do tych dwóch pierwiastków. Szczegółowe wymagania określają normy produktowe. Powszechnie uważa się, że jeśli zawartość Ni jest większa niż 8%, a zawartość Cr jest większa niż 18%, można ją uznać za stal nierdzewną 304. Właśnie dlatego w branży nazywa się ten typ stali nierdzewnej stalą nierdzewną 18/8. W rzeczywistości odpowiednie normy dotyczące produktów mają bardzo jasne przepisy dotyczące stali 304, a te normy dotyczące produktów mają pewne różnice w przypadku różnych kształtów stali nierdzewnej. Poniżej znajdują się niektóre typowe standardy i testy produktów. Aby określić, czy materiał jest stalą nierdzewną 304, musi on spełniać wymagania każdego elementu w normie produktu. Dopóki nie spełnia się wymagań, nie można jej nazwać stalą nierdzewną 304.

 

Skład chemiczny stali nierdzewnej 304 zgodnie z ASTM A276
304 SS	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	≤0,08	≤2,00	≤0,045	≤0,030	≤1,00	18,0–20,0	8,0-11,0
Skład chemiczny stali nierdzewnej 304 zgodnie z ASTM A240
304 SS	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	≤0,07	≤2,00	≤0,045	≤0,030	≤0,75	17,5–19,5	8,0–10,5
Skład chemiczny stali nierdzewnej 304 zgodnie z JIS G4303
SUS 304 SS	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	≤0,08	≤2,00	≤0,045	≤0,030	≤1,00	18,0–20,0	8,0-10,5

 

Zastosowania stali nierdzewnej 304

Stal nierdzewna 304 jest najczęściej stosowaną stalą nierdzewną chromowo-niklową. Jako szeroko stosowana stal ma dobrą odporność na korozję, odporność na ciepło, wytrzymałość w niskich temperaturach i właściwości mechaniczne; dobra podatność na obróbkę na gorąco, taką jak tłoczenie i gięcie, brak obróbki cieplnej Zjawisko utwardzania (temperatura stosowania -196 ℃ ~ 800 ℃). Odporność na korozję w atmosferze, jeśli jest to atmosfera przemysłowa lub obszar silnie zanieczyszczony, należy go na czas oczyścić, aby uniknąć korozji. Nadaje się do przetwarzania, przechowywania i transportu żywności. Ma dobrą przetwarzalność i spawalność. Płytowe wymienniki ciepła, mieszki, artykuły gospodarstwa domowego (zastawa stołowa klasy 1 i 2, szafki, rurociągi wewnętrzne, podgrzewacze wody, bojlery, wanny), części samochodowe (wycieraczki, tłumiki, wyroby formowane), sprzęt medyczny, materiały budowlane, chemia, przemysł spożywczy , rolnictwo, części statków itp. Stal nierdzewna 304, której zawartość jest ściśle kontrolowana, może być również nazywana stalą nierdzewną 304 klasy spożywczej.

Większość wymagań użytkowych dotyczy zachowania pierwotnego wyglądu budynku przez długi czas. Przy określaniu rodzaju stali nierdzewnej należy wziąć pod uwagę przede wszystkim wymagane standardy estetyczne, korozyjność lokalnej atmosfery oraz zastosowany system czyszczenia. Jednak w innych zastosowaniach coraz częściej dąży się jedynie do integralności strukturalnej lub nieprzepuszczalności wody. Na przykład dachy i ściany boczne budynków przemysłowych. W takich zastosowaniach koszt budowy może być ważniejszy niż estetyka, a powierzchnia nie jest zbyt czysta. Stal nierdzewna 304 sprawdza się dość dobrze w suchych pomieszczeniach zamkniętych. Aby jednak zachować swój wygląd na zewnątrz, na obszarach wiejskich i miejskich, wymagane jest częste czyszczenie. W silnie zanieczyszczonych obszarach przemysłowych i przybrzeżnych powierzchnia może być bardzo brudna, a nawet rdzawa.

Jednakże, aby uzyskać efekt estetyczny w środowisku zewnętrznym, wymagana jest stal nierdzewna zawierająca nikiel. Dlatego stal nierdzewna 304 jest szeroko stosowana w ścianach osłonowych, ścianach bocznych, dachach i innych celach konstrukcyjnych, ale w silnie korozyjnych atmosferach przemysłowych lub morskich preferowana jest stal nierdzewna 316. Drzwi przesuwne ze stali nierdzewnej ludzie w pełni zdali sobie sprawę z zalet stosowania stali nierdzewnej w zastosowaniach konstrukcyjnych. Stale nierdzewne 304 i 316 są uwzględnione w kilku wytycznych projektowych. Ponieważ „duplex” stal nierdzewna 2205 łączy w sobie dobrą odporność na korozję atmosferyczną z wysoką wytrzymałością na rozciąganie i sprężystość, stal ta jest również objęta wytycznymi europejskimi. Kształty produktów Stal nierdzewna jest faktycznie produkowana w pełnej gamie standardowych kształtów i rozmiarów metali, dostępnych jest również wiele kształtów specjalnych. Najczęściej stosowane są wyroby z blachy i taśmy, ale z blach średnich i ciężkich powstają również wyroby specjalne, np. przy produkcji stali konstrukcyjnej walcowanej na gorąco i stali konstrukcyjnej wytłaczanej. Istnieją również rury okrągłe, owalne, kwadratowe, prostokątne i sześciokątne ze szwem lub bez szwu oraz inne formy, w tym profile, pręty, druty i odlewy.

 

Właściwości fizyczne stali nierdzewnej 304		Właściwości mechaniczne stali nierdzewnej 304
Gęstość (20 ℃, g/cm3)	7,93	Wytrzymałość na rozciąganie σb (MPa)	≥515-1035
Temperatura topnienia (℃)	1398 - 1454	Granica plastyczności σ0,2 (MPa)	≥205
Ciepło właściwe (0 ~ 100 ℃, KJ·kg-1K-1)	0,5	Wydłużenie δ5 (%)	≥40
Przewodność cieplna (W·m-1·K-1)	(100 ℃) 16,3, (500 ℃) 21,5	stopa redukcji powierzchni ψ (%)	40 - 60
Współczynnik rozszerzalności liniowej (10-6·K-1)	(0-100 ℃) 17,2, (0-500 ℃) 18,4	Twardość	≤201HBW;≤92HRB;≤210HV
Rezystywność (20℃,10-6Ω·m2/m)	0,73
Wzdłużny moduł sprężystości (20 ℃, KN/mm2)	193

 

Przyczyny rdzewienia stali nierdzewnej 304

Zjawisko rdzy stali nierdzewnej 304 może mieć następujące przyczyny:

1. Chlorek
Jony chlorkowe występują powszechnie, np. w soli, pocie, wodzie morskiej, bryzie morskiej, glebie i tak dalej. W obecności jonów chlorkowych stal nierdzewna koroduje szybciej, nawet bardziej niż zwykła stal niskowęglowa. Dlatego istnieją wymagania dotyczące środowiska użytkowania stali nierdzewnej, które należy często wycierać w celu usunięcia kurzu oraz utrzymania czystości i suchości. Mamy przykład w Stanach Zjednoczonych: firma używa dębowego pojemnika do przechowywania roztworu zawierającego jony chlorkowe. Pojemnik używany był przez blisko sto lat. Planowano go wymienić w latach 90-tych. Ponieważ materiał dębowy nie jest wystarczająco nowoczesny, pojemnik ze stali nierdzewnej po wymianie służył przez 16 dni. Wyciek z powodu korozji.

2. Leczenie roztworem
Elementy stopowe nie są rozpuszczane w osnowie, co skutkuje niską zawartością stopu w strukturze osnowy i słabą odpornością na korozję.

3. Korozja międzykrystaliczna
Ten niezawierający tytanu i niobu materiał jest podatny na korozję międzykrystaliczną. Dodatek tytanu i niobu wraz z obróbką stabilizującą może zmniejszyć korozję międzykrystaliczną. Stal wysokostopowa odporna na korozję w powietrzu lub w mediach korozyjnych chemicznie. Stal nierdzewna ma piękną powierzchnię i dobrą odporność na korozję. Nie musi być poddawany obróbce powierzchniowej, takiej jak nakładanie koloru, zamiast tego zachowuje nieodłączne właściwości powierzchniowe stali nierdzewnej. Jest stosowany w wielu rodzajach stali, powszechnie określanych jako stal nierdzewna. Reprezentatywną wydajnością jest stal wysokostopowa, taka jak stal chromowa 13 i stal chromowo-niklowa 18-8. Z metalograficznego punktu widzenia, ponieważ stal nierdzewna zawiera chrom, na powierzchni tworzy się bardzo cienka warstwa chromu, która izoluje tlen od stali i odgrywa rolę w odporności na korozję. Aby zachować naturalną odporność stali nierdzewnej na korozję, stal musi zawierać więcej niż 12% chromu. Na okazje, gdzie wymagane jest spawanie. Niższa zawartość węgla minimalizuje wytrącanie się węglików w strefie wpływu ciepła w pobliżu spoiny, co w niektórych środowiskach może prowadzić do korozji międzykrystalicznej (erozji spoiny) stali nierdzewnej.