Выберите город:

  • Москва

  • вся Россия

  • Санкт-Петербург

  • Нижний Новгород

  • Екатеринбург

  • Краснодар

  • Волгоград

  • Воронеж

  • Тюмень

  • Пермь

+7 (499) 450-99-01 zavod@clive.ru

Сталь AISI 304 – характеристики, состав, ГОСТ, аналоги нержавеющей стали aisi 304

CLiVE
Администратор

Расшифровка AISI 304

Сталь AISI 304 – распространённая марка нержавеющей стали. Название расшифровывается так:

  • AISIAmerican Iron and Steel Institute, Американский институт стали и сплавов, который классифицирует марки сталей.
  • 304 – порядковый номер в классификации аустенитных нержавеющих сталей. 

AISI 304 относится к аустенитным сталям – группа нержавеющих сталей, структура которых содержит аустенитную фазу (особая решётка кристаллов железа с добавками). Простыми словами, аустенит делает сталь 304:

  • Невосприимчивой к коррозии.
  • Очень прочной и пластичной.
  • Устойчивой к низким температурам.
  • Легко свариваемой.

Сталь AISI 304

Химический состав стали AISI 304

Основу AISI 304 составляет железо с добавлением легирующих элементов, придающих нержавеющие свойства, прочность и стойкость к внешним воздействиям. Высокое содержание хрома и никеля – главная причина антикоррозийности стали 304. 

Таблица «Основные элементы в составе AISI 304»

Элемент

Содержание, %

Назначение и влияние на свойства

Хром (Cr)

18,0 – 20,0

Главный элемент, отвечающий за коррозионную стойкость (формирует пассивную плёнку)

Никель (Ni)

8,0 – 11,0

Повышает пластичность и устойчивость к кислотам, стабилизирует аустенитную структуру

Углерод (C)

≤ 0,08

Чем меньше углерода – тем лучше свариваемость и меньше риск межкристаллитной коррозии

Марганец (Mn)

≤ 2,0

Улучшает прочность и устойчивость к износу

Кремний (Si)

≤ 1,0

Повышает стойкость к окислению при высоких температурах

Азот (N)

≤ 0,10

Повышает прочность без ухудшения пластичности

Фосфор (P)

≤ 0,045 (примесь)

Допускается в небольшом количестве

Сера (S)

≤ 0,03 (примесь)

Допускается в небольшом количестве

Железо (Fe)

Остальное

Основа сплава

 

Характеристики AISI 304

Сталь АИСИ 304 обладает качествами, которые делают её востребованной. 

  • Коррозионная стойкость. Хорошо противостоит ржавчине, влаге, пищевым кислотам и многим химическим веществам. В отличие от оцинкованной стали, у AISI 304 равномерная коррозионная стойкость по всей толщине материала.
  • Прочность и твёрдость. Имеет достаточную прочность для конструкционных задач, сохраняет пластичность при низких температурах (рабочий диапазон от -200 °C).
  • Пластичность и ударная вязкость. AISI 304 легко изменяет форму без разрушения, поддаётся гибке, штамповке, резке, сверлению.
  • Свариваемость. Отлично сваривается основными методами (в том числе TIG и MIG). Дополнительный подогрев и термообработка не нужны.
  • Жаростойкость. Устойчива к высоким температурам – выдерживает нагрев до +600 °C без потери свойств (в неагрессивной среде), при длительном воздействии до +420 °C.
  • Обрабатываемость. Легко поддаётся механической обработке. AISI 304 удобна для производства изделий с высокими требованиями к внешнему виду.
  • Гигиеничность. Не вступает в реакцию с пищей и не выделяет вредных веществ. Сталь 304 используют в кухонной посуде, пищевом оборудовании и медицине.
  • Долгий срок службы. Не теряет свои свойства в течение многих лет эксплуатации. Сохраняет внешний вид и механическую прочность даже при постоянной нагрузке и воздействии внешней среды.

Таблица «Свойства стали AISI 304»

Показатель

Значение

Примечание

Плотность

8,00 г/см3

Предел прочности при растяжении

505 МПа

Предел текучести

215 МПа

Пластичность

70 %

Измерено на длине 50 мм

Модуль упругости (E)

193 ГПа

Модуль сдвига (G)

86 ГПа

Коэффициент Пуассона

0,29

Ударная вязкость по Шарпи    

325 Дж

При комнатной температуре

Твёрдость стали по Бринеллю (HB)

123

Твёрдость стали по Виккерсу (HV)

129

Твёрдость стали по Кнупу (HK)

138

Твёрдость стали по Роквеллу, шкала B

70

Температура плавления

1400–1455 °C

Интервал между солидусом и ликвидусом

Удельная теплоёмкость 

0,5 кДж/(кг·К)

Теплопроводность

16,2 Вт/(м·К)

Электрическое сопротивление

0,0000720 Ом·см

При 20 °C

Электрическое сопротивление

0.000116 Ом·см

При 650 °C    

Магнитная проницаемость

1,008

Немагнитна в отожжённом состоянии

 

Области применения стали AISI 304

Благодаря прочности, коррозионной стойкости и технологичности, нержавейку АИСИ 304 применяют в разных сферах.

  • Пищевая промышленность – производство баков, трубопроводов, ёмкостей, столов и кухонного оборудования.
  • Медицина и фармацевтика – изготовление хирургических инструментов, оборудования и мебели.
  • Химическая промышленность – AISI 304 подходит для теплообменников, труб, резервуаров, работающих с умеренно агрессивными веществами.
  • Строительство и архитектура – для облицовки фасадов, изготовления перил, декоративных элементов, металлических кабельных лотков, кабельных неперфорированных лотковпрофилей strut, профилей металлических перфорированныхкабельных стоек, страт консолейкабельных коробов и крепежа лотков
  • Автомобилестроение – изготовление деталей выхлопных систем, крепежей и декоративных панелей.
  • Бытовая техника – корпуса духовок, холодильников, посудомоек и варочных панелей. АИСИ 304 устойчива к влаге и перепадам температуры.
  • Энергетика и машиностроение – использование в котельных установках, теплообменниках, трубопроводах, при производстве турбин и насосов.

Кастрюля из нержавеющей стали AISI 304

Аналоги стали AISI 304

Сталь AISI 304 имеет много зарубежных и российских аналогов. Несмотря на разные обозначения, химический состав и свойства схожи. Поэтому материалы обычно взаимозаменяемы.

Таблица зарубежных аналогов AISI 304

Страна

Стали - аналоги

Россия (ГОСТ) 

08Х18Н10

(для AISI 304L – 03Х18Н11)

США

AISI 304, 304H, S30400

Япония

SUS304

Китай

0Cr19Ni9, OCr18Ni9

Германия

1.4301, 1.5301, X5CrNi18-10, X5CrNi18-9, X6CrNi18-9

Франция

304F00, X5CrNi18-10, Z4CN19-10FF, Z5CN17-08, Z6CN18-09, Z7CN18-09

Англия

304S11, 304S15, 304S16, 304S17, 304S18, 304S25, 304S31

Италия

X3CrNi18-10, X5CrNi18-10

Испания

F.3504, F.3551, X5CrNi18-10

Евросоюз

1.4301, X5CrNi18-10, X6CrNi18-10

Австрия

X5CrNi18-10OS

Швеция

2332, 2333

Чехия

17240

Польша

0H18N9

 

 

При замене AISI 304 на аналог следует учитывать требования к свариваемости, термообработке и условиям эксплуатации.

Для более агрессивных сред используют AISI 316 и её аналоги – с добавлением молибдена для повышенной коррозионной стойкости.

Для сварных конструкций без термообработки лучше выбрать низкоуглеродистые аналоги – AISI 304L или 08Х18Н10Т.

Преимущества стали AISI 304

АИСИ 304 стала «золотым стандартом» среди нержавеющих марок благодаря своим плюсам. За эти преимущества её выбирают инженеры, производители и потребители по всему миру:

  1. Не ржавеет в атмосфере, воде, пищевой среде, умеренно агрессивных растворах.
  2. Не токсична, легко очищается, соответствует СанПиН.
  3. Легко сваривается без риска трещин.
  4. Удобна в обработке давлением – гнётся, штампуется, вытягивается.
  5. Сохраняет прочность при высоких температурах.
  6. Имеет гладкую, блестящую поверхность, хорошо полируется.
  7. Служит долго и не теряет свои качества при правильном использовании.

Недостатки стали AISI 304

У AISI 304 есть ограничения, которые важно учитывать при выборе.

  • Неустойчива к сильным кислотам и хлору. В среде с высоким содержанием хлоридов подвержена точечной и щелевой коррозии.
  • Может терять коррозионную стойкость после сварки. При перегреве в зоне сварного шва возможно образование межкристаллитной коррозии.

Коррозионнная стойкость AISI 304

Технологии обработки стали AISI 304

Сталь AISI 304 – материал пластичный, легко формуется и сваривается, поддается горячей и холодной обработке. 

Горячая обработка

Горячую обработку начинают при температуре около +1150–1260 °C, затем выполняют окончательную деформацию при +900–950 °C. Чтобы восстановить структуру и повысить коррозионную стойкость, обязательно проводят отжиг – обычно при температуре +1010–1120 °C. Наилучший результат достигается при +1070 °C с последующим быстрым охлаждением – в воде или на воздухе. Это предотвращает образование карбидов и сохраняет стойкость стали к коррозии.

После термообработки поверхность стали очищают и стабилизируют. Сначала проводят травление – удаление окислов, а затем пассивирование, при котором на поверхности образуется защитная хромсодержащая пленка. Эти процессы выполняют с применением раствора азотной кислоты (20–25%) при температуре около +20 °C. 

Холодная обработка

Холодную обработку стали AISI 304 проводят на оборудовании, предназначенном для углеродистых сталей, но с увеличенным усилием – примерно на 50–100%, учитывая её повышенную прочность. Для придания формы изделию применяют изгиб, волочение, растяжение и методы ротационной и глубокой вытяжки.

Отличия AISI 304 и AISI 304L

Марки AISI 304 и AISI 304L относят к одной группе аустенитных нержавеющих сталей, но различие – в содержании углерода:

  • AISI 304 содержит до 0,08% углерода (C).
  • AISI 304L – пониженное содержание углерода, до 0,03%.

Низкое содержание углерода в AISI 304L улучшает свариваемость и снижает риск межкристаллитной коррозии после сварки без отжига.

Какую сталь называют нержавеющей

Нержавеющей называют сталь, устойчивую к коррозии – то есть не ржавеющую в обычных условиях эксплуатации. Главное отличие нержавейки от обычной стали – в составе.

Чтобы сталь считалась нержавеющей, она должна:

  1. Содержать не менее 10,5% хрома – Cr образует на поверхности защитную оксидную пленку, предотвращающую коррозию.
  2. Иметь низкое содержание углерода – это снижает риск межкристаллитной коррозии.
  3. Включать никель, молибден, титан – легирующие элементы, повышающие устойчивость к агрессивным средам, температурам и механическим нагрузкам.

Нержавейка А2 и 304 – это одно и тоже?

Нержавейка A2 и AISI 304 – это одно и то же, но обозначения используются в разных системах:

  • AISI 304 – американская классификация (по системе AISI/SAE), применяемая во всем мире.
  • A2 – обозначение по европейскому стандарту DIN ISO, который используют для крепежа – болтов, гаек).

Если речь о метизах, то A2 – это фактически AISI 304. Однако в тех.документации и при выборе стали для конструкций лучше использовать точную маркировку – AISI 304.

Болт А2 сталь AISI 304

Какая нержавеющая сталь пищевая?

Нержавеющая пищевая сталь безопасна при контакте с продуктами питания и не вступает с ними в химическую реакцию. Она не влияет на вкус, цвет и запах пищи, устойчива к влаге, кислотам и щелочам, используемых в мойке.

К пищевым маркам нержавеющей стали относят:

  • AISI 304 – самая популярная марка (производство кухонной посуды, столовых приборов, оборудования пищевых производств).
  • AISI 316 – аналог 304, с добавлением молибдена. Устойчива к солям, кислотам и агрессивным средам.
  • AISI 430 – дешёвая ферритная сталь без никеля. Используется в бытовой технике, хуже сопротивляется коррозии.

Чтобы сталь считалась пищевой, она должна соответствовать санитарным требованиям – ГОСТ 5632, Техническим регламентам Таможенного союза (ТР ТС) и другим стандартам безопасности.

Чем отличаются марки стали AISI304 и SUS304?

Марки AISI 304 и SUS304 обозначают одну и ту же нержавеющую сталь, но в разных системах стандартизации.

  • AISI 304 – обозначение в США по стандарту AISI (American Iron and Steel Institute).
  • SUS304 – японский эквивалент той же стали по стандарту JIS (Japanese Industrial Standards).

Отличие в маркировке не влияет на свойства стали, но указывает на страну происхождения и систему сертификации. Иногда незначительно отличаются допуски по отдельным элементам (например, углероду), но в реальной эксплуатации разницы нет.