Stal nierdzewna AISI 304: charakterystyka, odpowiednik w języku rosyjskim

AISI 304 to uniwersalna i szeroko stosowana stal nierdzewna o wysokich właściwościach antykorozyjnych. Ma doskonałe właściwości do tłoczenia i spawania. Zrównoważona struktura austenityczna pozwala wytrzymać wysokie temperatury bez zmiany właściwości metalu. Często stosowane w petrochemii, do produkcji naczyń żaroodpornych, elementów kotłów i kominów, elementów złącznych i innych produktów.

AISI 304: funkcje

Jakość stali charakteryzuje się jej składem. W tym przypadku podstawowym elementem jest żelazo (Fe), wynoszące 66,3-74% całkowitej masy. Zawartość głównych pierwiastków stopowych chromu (Cr) i niklu (Ni) w minimalnej ilości wynosi odpowiednio 18-20% i 8-10,5%. Dodatki zapewniają wysoką odporność na korozję i kwasoodporność, w tym krótkotrwałą ekspozycję na podwyższone temperatury do 800-900 ° C. Wysoka zawartość stopów metali nieżelaznych daje niemagnetyczne właściwości stali AISI 304.

Charakterystyka mechaniczna:

• Odkształcenie rozciągające - co najmniej 45%.
• Wytrzymałość na rozciąganie wynosi 505 MPa.
• Granica plastyczności wynosi co najmniej 215 MPa.
• Wytrzymałość na ściskanie - w granicach 210 MPa.

Aplikacja

Ze względu na szeroki zakres użytecznych właściwości - odporność na temperaturę, kwas i korozję - stal nierdzewna AISI 304 stała się niezwykle popularna wśród producentów wyrobów metalowych do różnych celów. Materiał dobrze reaguje na obróbkę, gięcie i formowanie. Podczas spawania cienkie nacięcia nie wymagają wyżarzania. Dlatego metal jest wykorzystywany do produkcji różnych komponentów w przemyśle, architekturze, transporcie.

Od AISI 304 są wykonane:

• Sprzęt dla przemysłu spożywczego, produkcja alkoholu, przechowywanie i przetwarzanie produktów mlecznych.
• Rury nierdzewne spożywcze.
• Naczynia żaroodporne (miski, patelnie, garnki), sprzęt kuchenny, sztućce (widelce, łyżki, noże itp.), Sprzęt dla gastronomii.
• Sprzęt chłodniczy.
• Sprzęt, węzły i zespoły dla przedsiębiorstw przemysłu chemicznego, farmaceutycznego i kosmetycznego.
• Wymienniki ciepła.
• Metal konstrukcyjny. Na przykład zrobiono z niego 190-metrowy łuk w St. Louis (USA).

Rura AISI 304 jest bardzo dobrze spawalna, co umożliwia jej szerokie zastosowanie w produkcji konstrukcji spawanych (zbiorników, zbiorników), a także w produkcji elektrycznie spawanych rur nierdzewnych. Największa ilość stali tego gatunku jest wykorzystywana w petrochemii ze względu na jej odporność na agresywne media.

Analogi

Pod względem składu i właściwości fizykochemicznych, stal AISI 304 jest najbardziej odpowiednia dla rosyjskiego odpowiednika 08Х18H10 (dawniej oznaczenie 0Х18H1). Pozwala na nieco niższą zawartość chromu (17-19%) i trochę więcej niklu (9-11%). Zgodnie z klasyfikacją Unii Europejskiej rzeczywistym analogiem jest marka 1.4301 DIN (X5CrNi18-1).

Istnieją dwie podklasy o klasie AISI: 304 H i 304 L. Pierwsza zawartość węgla jest zwiększona, druga - niska. Stal 304 L jest zbliżona do rosyjskiego 03X18H11.

Funkcje specjalne

Gatunek stali AISI 304 to doskonałe połączenie odporności na korozję i przetwarzalności. Ta kombinacja właściwości jest powodem powszechnego stosowania tego stopu. Na przykład w Stanach Zjednoczonych wpisz 304 kont dla prawie połowy całkowitej produkcji stali nierdzewnej. Nowa technologia AOT umożliwia uzyskanie stopu o obniżonej zawartości węgla bez ponoszenia znacznych kosztów, co rozszerza zakres zastosowania materiału.

Podtyp 304 L stosuje się w przypadku produktów spawanych, które mogą być narażone na czynniki powodujące korozję międzykrystaliczną. Istnieje również ulepszona modyfikacja 304 Ponieważ, która charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością przy zachowaniu wysokiego poziomu ciągliwości (względnego wydłużenia) w porównaniu z typowym AISI 304. Analog rosyjski ma takie same właściwości. Cechy tej marki to:

• Odporność na korozję.
• Odporność na utlenianie.
• Wysoka wytrzymałość przy niskiej wadze.
• Dobra wytrzymałość i twardość w temperaturach kriogenicznych.
• Zapobiegaj zanieczyszczaniu żywności przechowywanej w pojemnikach.
• Zewnętrzne produkty kosmetyczne i łatwość czyszczenia.
• Szeroki zakres.

Właściwości termiczne i korozyjne

Jedną z najbardziej odpornych na temperaturę i korozję jest stal AISI 304. Charakterystyka tej kompozycji pozwala na wytrzymanie długotrwałych procesów utleniania przy temperaturze do 925 ° C. Wraz ze spadkiem temperatury zmniejsza się odporność na korozję. Jeśli w temperaturze 870 ° C jest dość wysoka, to już w granicach 425-860 ° C długi czas przebywania w ciekłym ośrodku jest niepożądany. W tym przypadku należy użyć podtypu AISI 304L, ponieważ jest on odporny na uwalnianie węglików. Stal AISI 304H stosuje się, gdy konieczne jest osiągnięcie wysokiej wytrzymałości w zakresie 500-800 ° C.

Ogólnie rzecz biorąc, "stal nierdzewna" dobrze przeciwstawia się agresywnym środowiskom. Na przykład arkusz AISI 304 jest odporny na korozję i korozję wżerową, nawet w wysokoaktywnych mediach zawierających chlorki. Jeśli metal jest zasilany energią, wówczas wzrost temperatury powyżej 60 ° C może spowodować tworzenie się mikropęknięć.

Spawanie

Austenityczne stale nierdzewne, do których należy AISI 304, są uważane za najbardziej odpowiednie do spawania ze względu na ich wysoką topliwość. Jednak przy tej procedurze konieczne jest zachowanie odporności na korozję i zapobieganie pękaniu.

W zależności od metody spawania stosowane są różne technologie. Podczas używania autogenu "stal nierdzewna" jest dobrze skondensowana bez użycia dodatkowych dodatków. Jeżeli, na przykład, rura AISI 304 jest spawana elektrycznie, pożądane jest użycie dodatku i elektrody ze stali AISI 308. Materiał wypełniacza może być wykonany z rosyjskiej stali 04X19H9. Dla marki 304 L stosuje się odpowiednio dodatek 308 L z powłoką rutylowo-kwasową (AC / DC).

Po spawaniu dużych elementów w celu zwiększenia odporności na korozję zaleca się wyżarzanie szwu (dla podklasy 304 L, nie jest to konieczne). Jeśli nie jest możliwe zorganizowanie procedury obróbki cieplnej w obszarze instalacji, lepiej jest odmówić użycia stali 308, zastępując ją marką AISI 321.

Obróbka cieplna

Specyfika wewnętrznej sieci krystalicznej AISI 304 jest taka, że obróbka cieplna stali nie poprawia swoich właściwości fizycznych. Jednak nadal wykonywane jest wypalanie w celu usunięcia napięcia powierzchniowego, które wywołuje powstawanie pęknięć. Produkty ogrzewano do temperatury progowej 1010-1120 ° C i szybko schłodzono do 816-427 ° C, aby uniknąć wytrącania węglików chromu.

Obróbka

Ze względu na wysoki współczynnik przepływu, stal nierdzewna AISI 304 doskonale nadaje się do różnych metod przetwarzania: tłoczenia, walcowania, cięcia, szlifowania itp. Jednakże, biorąc pod uwagę potrzebę utrzymania wysokich właściwości ochronnych, narzędzie do cięcia metalu musi spełniać określone wymagania.

Przede wszystkim musi być czysty, aby nie wprowadzać żrących substancji do mikrostruktury (proces zanieczyszczenia). Oczyść również powierzchnię obrabianego przedmiotu. Do obróbki stali nierdzewnej używa się specjalnie zaprojektowanych frezów, frezów, wiertarek itp. Ostrze narzędzia musi być ostre, w przeciwnym razie w obszarze kontaktu powstanie niechciany nadwymiar. Z tego samego powodu cięcie odbywa się szybko, z głębokim skokiem.

Aby zapobiec odkształceniu przedmiotu, zaleca się stosowanie łamaczy wiórów. Nie pozwolą, aby wióry zarysowały powierzchnię przedmiotu obrabianego. Biorąc pod uwagę, że stopy austenityczne źle przewodzą ciepło, ostrze narzędzia szybko się przegrzewa. Chłodziwo musi być używane do chłodzenia.

AISI 304 doskonale nadaje się do odkształceń plastycznych. Podczas obróbki na gorąco (na przykład kucia) przedmiot obrabiany musi być równomiernie ogrzewany do 1149-1260 ° C. Po nadaniu pożądanego kształtu produkt gwałtownie schładza się (przy relatywnie wysokich temperaturach) - chroni to przed korozją.

Przy obróbce na zimno pod ciśnieniem (na przykład tłoczenia) często wymagany jest pośredni etap wyżarzania. Ułatwia proces utwardzania warstwy wierzchniej, czyniąc ją gęstszą i mniej podatną na korozję. Zabieg zapobiega również rozwojowi mikropęknięć i łez. Po końcowej obróbce następuje całkowite wyżarzanie, eliminując wewnętrzne naprężenia stali.