Сталь AISI 304
AISI 304 (UNS S30400) - обозначение хромоникелевой нержавеющей стали аустенитного класса по американской системе стандартов AISI/ASTM, химический состав и свойства которой нормирует стандарт ASTM A240. Это классическая "пищевая" нержавейка состава 18/8 (хром/никель), обозначение которой часто встречается в документации на импортное оборудование, трубопроводную арматуру и приборы. В России материал того же состава и назначения выпускают как 08Х18Н10 по ГОСТ 5632-2014, поэтому при подборе отечественного эквивалента по факту закупают именно эту марку.
По ASTM A240 хром в стали AISI 304 нормируется в диапазоне 18,0-20,0%, никель 8,0-10,5%, углерод не более 0,08%. По сравнению с российской 08Х18Н10 (хром 17,0-19,0%, никель 9,0-11,0%) у AISI 304 верхняя граница по хрому чуть выше, а допуски по фосфору и сере несколько шире, что типично для американской нормы. Марганец нормируется на уровне до 2,00%, кремний до 0,75%, добавляется азот до 0,10%. Как и у ГОСТовского аналога, низкое содержание углерода обеспечивает устойчивость к межкристаллитной коррозии; для ещё более жёстких требований по сварке существует низкоуглеродистая версия 304L (углерод не более 0,03%).
01О стали AISI 304
В отожжённом (annealed) состоянии для листового проката AISI 304 гарантируются временное сопротивление не менее 515 МПа (75 ksi), условный предел текучести σ0,2 не менее 205 МПа (30 ksi) и относительное удлинение не менее 40%, твёрдость не выше 201 HB / 92 HRB. Как и у всех аустенитных сталей, у AISI 304 нет физического предела текучести и нет мартенситного превращения при охлаждении, поэтому марка не упрочняется термической обработкой. Нагрев до 1010-1120 °C с последующим быстрым охлаждением в воде или на воздухе - это аустенизация: она растворяет карбиды хрома по границам зёрен и снимает склонность к межкристаллитной коррозии, но не повышает прочность. Единственный способ увеличить прочностные характеристики стали - холодная пластическая деформация, наклёп.
Коррозионная стойкость AISI 304 высокая: сталь устойчива в атмосфере, пресной и горячей воде, многих органических и минеральных кислотах, растворах щелочей. Слабое место - хлоридные среды: ионы хлора способны локально разрушать пассивную плёнку и вызывать точечную (питтинговую) коррозию. Для оборудования, работающего с морской водой, хлоридсодержащими реагентами или агрессивными рассолами, используют молибденсодержащую AISI 316. Сваривается AISI 304 отлично всеми основными способами, но, поскольку не стабилизирована титаном, в зоне термического влияния шва возможна сенсибилизация и склонность к межкристаллитной коррозии. Для сварных узлов в агрессивных средах предпочитают низкоуглеродистую 304L или титан-стабилизированные марки, российские аналоги которых - 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т.
Плотность AISI 304 принимается на уровне 8,0 г/см³, что несколько выше значения 7,90 г/см³, обычно приводимого для 08Х18Н10, и это стоит учитывать при пересчёте массы проката по зарубежной документации. Марка обладает очень высокой пластичностью, хорошо переносит гибку, глубокую вытяжку и штамповку, что делает её универсальным материалом для тонкостенных изделий сложной формы. AISI 304 - самая массовая в мире аустенитная нержавеющая сталь; помимо российского аналога 08Х18Н10, к тому же материалу относят европейское обозначение X5CrNi18-10 / 1.4301 и номер UNS S30400.
02Расшифровка обозначения AISI 304
AISI 304 - обозначение нержавеющей стали по классификации American Iron and Steel Institute (AISI), химический состав и свойства которой нормирует стандарт ASTM A240; цифровой аналог по системе UNS - S30400. Первая цифра серии "3" в системе AISI указывает на аустенитный класс хромоникелевых нержавеющих сталей, а "04" - порядковый номер марки внутри серии 300. В отличие от отечественной маркировки, где число после буквы элемента показывает его процентное содержание (как в 08Х18Н10), в системе AISI цифры не несут прямой информации о химическом составе - это просто номер марки в реестре. Полный химический состав и допуски задаёт стандарт ASTM A240, европейский аналог того же материала - X5CrNi18-10 / 1.4301, а ближайший российский аналог - 08Х18Н10 по ГОСТ 5632-2014.
03Химический состав стали AISI 304
| Показатель | Значение |
|---|---|
| C (углерод) | ≤0,08 |
| Cr (хром) | 18,0-20,0 |
| Ni (никель) | 8,0-10,5 |
| Mn (марганец) | ≤2,00 |
| Si (кремний) | ≤0,75 |
| P (фосфор) | ≤0,045 |
| S (сера) | ≤0,030 |
| N (азот) | ≤0,10 |
04Механические свойства стали AISI 304
| Показатель | Значение |
|---|---|
| σв, МПа | ≥515 |
| σ0,2, МПа | ≥205 |
| δ, % | ≥40 |
| Твёрдость | ≤201 HB / ≤92 HRB |
05Физические свойства AISI 304
| Плотность | 8,0 г/см³ (8000 кг/м³) |
|---|---|
| Модуль упругости | E ≈ 193 ГПа при 20 °C (справочно) |
| Теплопроводность | ≈16,2 Вт/(м·К) при 100 °C (справочно) |
| Удельная теплоёмкость | ≈500 Дж/(кг·К) в диапазоне 0-100 °C (справочно) |
| ТКЛР | ≈17,3·10⁻⁶ 1/°C в диапазоне 0-100 °C (справочно) |
| Удельное электросопротивление | ≈0,72 мкОм·м при 20 °C (справочно) |
| Температура плавления | ≈1400-1450 °C (справочно) |
06Термообработка AISI 304: режимы аустенизации
| Аустенизация (закалка на твёрдый раствор) | 1010-1120 °C с быстрым охлаждением в воде или на воздухе |
|---|---|
| Почему это не упрочняющая закалка | У аустенитной стали нет мартенситного превращения при обычном охлаждении, поэтому такой нагрев не повышает прочность, как у углеродистых сталей. Это аустенизация: она растворяет карбиды хрома по границам зёрен, снимает склонность к межкристаллитной коррозии и выравнивает структуру. Единственный способ повысить прочность AISI 304 - холодная пластическая деформация (наклёп). |
07Технологические свойства AISI 304: свариваемость
Режимы термообработки, сварки и резания марки AISI 304 - что важно технологу.
| Класс и магнитность | Аустенитный класс, немагнитна в отожжённом состоянии; после холодной деформации возможна слабая магнитность из-за мартенсита деформации |
|---|---|
| Коррозионная стойкость | Высокая в атмосфере, воде, многих кислотах и щелочах; в хлоридных средах склонна к питтингу, для таких условий берут AISI 316 с молибденом |
| Свариваемость | Отличная; без стабилизации титаном после сварки возможна МКК в зоне шва, для агрессивных сред применяют 304L или титан-стабилизированные марки |
| Упрочнение и штампуемость | Не упрочняется термообработкой, только наклёпом; очень высокая пластичность, глубокая вытяжка, гибка, штамповка |
08Применение стали AISI 304
Где применяется сталь AISI 304 на производстве.
09Зарубежные аналоги
| Аналог (EN / DIN / AISI) |
|---|
| 08Х18Н10 (ГОСТ 5632-2014) |
| 12Х18Н9 |
| X5CrNi18-10 / 1.4301 (EN) |
| UNS S30400 |
10Частые вопросы по стали AISI 304
AISI 304 - это то же самое, что 08Х18Н10?
Чем AISI 304 отличается от AISI 316?
Магнитится ли AISI 304?
Что такое AISI 304L и чем она отличается от обычной 304?
Почему AISI 304 склонна к питтингу в хлоридных средах, а AISI 316 нет?
Почему AISI 304 нельзя упрочнить закалкой, только наклёпом?
11Купить прокат из стали AISI 304 со склада
Позиции под партию подбираем по вашей спецификации - пришлите перечень типоразмеров или чертёж, менеджер посчитает массу и пришлёт счёт. Сертификат и паспорт качества плавки - к каждой партии.
Заказать прокат из стали AISI 304 - счёт за 15 минут
Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.