Сталь AISI 304

Труба AISI 304

Описание

Труба нержавеющая AISI 304 может быть изготовлена по стандарту DIN 17455 (сварной шов равен 80% прочности стали трубы), DIN 17457 (EN 10217-7) (100% прочность шва) и DIN 11850 (труба по стандарту DIN 17457 с полированным швом изнутри). Нержавеющие трубы по DIN 17455 не используют под давлением, предназначены для декоративных целей. Нержавеющие трубы по DIN 17457 используют под давлением. Нержавеющие трубы по DIN 11850 производятся для пищевой (молочная труба), химической и фармацевтической промышленности.

Сравнить коррозийную стойкость трубы из стали AISI 304 в сравнении с другими марками нержавеющих сталей можно по нижеследующей диаграмме.

Устойчивость к коррозии от марки стали:

Труба AISI 304 изготавливается электросваркой стальной ленты, согнутой в форме круглой трубы. Сварочный шов проходит обязательный контроль качества и необходимые проверки на прочность.

Матовая нержавеющая труба имеет гладкую поверхность. Полированная (зеркальная) способна отражать объекты. На шлифованной виден специфический рисунок из-за шлифовки специальными щетками в определенном направлении. Полированные и шлифованные трубы обладают повышенной устойчивостью к воздействиям агрессивной среды относительно матовой трубы, матовая и шлифованная труба неприхотливы в уходе (не видно царапин и отпечатки пальцев). Трубы с полированной и шлифованной поверхностью имеют привлекательный внешний вид.

Труба нержавеющая из стали AISI 304 используются в средах с окислительным характером: с сильной серной, хлорной, азотной, соляной кислотой при низкой концентрации и низкой температуре или для слабой яблочной, лимонной, винной, молочной, уксусной кислотой при средней температуре. Сталь AISI 304 хорошо противостоит коррозии под открытым небом. Используется преимущественно в трубопроводах для пищевой промышленности, а также для химической, текстильной, нефтяной и фармацевтической промышленности. Рекомендуют в оборудовании и составных частей трубопроводной арматуры, которые работают в контакте с пищевой продукцией в охлажденном или нагретом состоянии: натуральные соки, вино, пиво, спирт, молоко (кисломолочные продукты).

Труба нержавеющая AISI 304L применяется аналогично трубе AISI 304 и особенно пригодна для сварных конструкций за счет пониженного содержания углерода в стали. Труба из такой стали лучше сопротивляется межкристаллитной коррозии в сварных швах (вид коррозии, при которой разрушение металла происходит вдоль границ кристаллов).

Альтернативой трубам из нержавеющей стали AISI 304 в пищевой отрасли могут служить более коррозионностойкие трубы из кислотостойкой нержавеющей стали AISI 316, 316L.

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) образуется, 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) обладает 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) самое 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

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.

Таблица марок нержавеющих сталей и их соответствие химическому составу

Стандарты нержавеющих сталей	Содержание легирующих элементов, %
*	DIN	AISI	ГОСТ	C	Mn	Si	Cr	Ni	Mo	Ti
С1	1.4021	420	20Х13	0,20	1,5	1,0	12,0-14,0
F1	1.4016	430	12Х17	0,08	1,0	1,0	16,0-18,0
A2	1.4301	304	12Х18Н9	0,07	2,0	0,75	18,0-19,0	8,0-10,0
1.4948	304H	08Х18Н10	0,08	2,0	0,75	18,0-20,0	8,0-10,5
1.4306	304L	03Х18Н11	0,03	2,0	1,0	18,0-20,0	10,0-12,0
A3	1.4541	321	08Х18Н10Т	0,08	2,0	1,0	17,0-19,0	9,0-12,0		5хС-0,7
A4	1.4401	316	03Х17Н14М2	0,08	2,0	1,0	16,0-18,0	10,0-14,0	2,0-2,5
1.4435	316S	03Х17Н14М3	0,08	2,0	1,0	16,0-18,0	12,0-14,0	2,5-3,0
1.4404	316L	03Х17Н14М3	0,03	2,0	1,0	17,0-19,0	10,0-14,0	2,0-3,0
A5	1.4571	316Ti	08Х17Н13М2Т	0,08	2,0	0,75	16,0-18,0	11,0-12,5	2,0-3,0	5хС-0,8
1.4845	310S	20Х23Н18	0,08	2,0	0,75	24,0-26,0	19,0-21,0

Способы обработки

Сталь AISI 304 достаточно легко подвержена практически всем видам механической обработки: штамповке, формовке, прокату. Кроме этого она хорошо сверлится, режется, фрезеруется и шлифуется. Сталь хорошо подвергается глубокой вытяжке на прессе, а также холодной гибке и формовке. Для этого металла допустимый радиус изгиба зависит от толщины листа. Его вычисляют по формуле r=2×s. Где s — это толщина листа.

При термической обработке допускается: обжиг, отпуск. Для проведения обжига температура заготовки должна составлять 1050 °С. Допустимый интервал составляет 25 °С в обе стороны. После обжига производят быстрое охлаждение. Это позволяет придать металлу хорошие антикоррозийные свойства. После проведения процесса обжига обязательно проводят ещё два вида обработки: травление и пассивирование.

Процесс травления, то есть очистки поверхности, производится с помощью смеси двух кислот: азотной и фтористоводородной. Этот процесс производится при нагреве до 60 °С, а пассивация с помощью 20% раствора азотной кислоты с применением специальных паст, особенно для той зоны, где производилась сварка.

Отпуск производиться при более низкой температуре (450 — 600 °С) в течение 60 минут. Для сохранения технологии термической обработки необходимо помнить для нержавеющей стали время однородного прогревы в два раза выше, чем у углеродистой стали.

Детали или элементы конструкции, изготовленные из стали AISI 304 достаточно легко могут быть сварены. Это происходит благодаря хорошим показателям плавкости. Для этого можно использовать автогенную сварку без добавления присадочных материалов.

Особенности коррозийного сопротивления материала

Сталь AISI 304L противостоит различным типам коррозии, в том числе, высокие показатели устойчивости проявляются к влажной коррозии и тем областям, где потенциально может развиться межкристаллическая разновидность коррозийного повреждения поверхности.

Гарантированная защита от порчи поверхности во многом определила область использования. К примеру, материал переносит взаимодействие со средами, часто создаваемыми пищевыми продуктами, он невосприимчив к разбавленным щелочным и органическим кислотам (при условии температуры окружающей среды). Помимо этого, сталь выдерживает воздействие различных органических сред, а также щелочные и нейтральных сольных растворов.

Если говорить про среды, в которых может без повреждения использоваться такой материал, то стоит отметить умеренно агрессивные органические. В условиях взаимодействия с фосфорной кислотой на поверхности стального листа не появляется повреждений. Не рекомендуется использовать продукцию такого типа в том случае, если придется периодически сталкиваться с кипящими растворами кислот, в том числе серной и соляной. Попадание разогретого до высоких температур раствора способно «смыть» с поверхности противостоящий коррозии слой и повредить материал.

Одна из особенностей использования материала является малое содержание углерода. Это дает ему целый список положительных свойств, одним из которых оказывается хорошее противостояние межкристаллической коррозии.

Слабым местом стали становится коррозийное растрескивание. Такая категория материала традиционно сильно ему подвержена. Причиной становится малая концентрация никеля. Таким образом, при высоком напряжении при растяжении, повышенных температурах и контакте с хлоридами увеличивается опасность появления коррозийного растрескивания.

При использовании такой разновидности стали стоит избегать повышенного напряжения и деформации. Особенно стоит сосредоточиться на таких показателях в том случае, если вы проводите процедуру формования, ротационную вытяжку или свариваете детали.

Ниже приведена таблица, в которой указывается уровень сопротивления материала коррозии при попадании различных кипящих химических растворов:

Устойчивость к коррозии в кипящих химикалиях

Кипящая среда	Состояние металла	Скорость коррозии (мм/год)
20%-ая уксусная кислота	Обычный металл Сваренный	<0.01 <0.01
45%-ая муравьиная кислота	Обычный металл Сваренный	0.4 0.5
10%-ая сульфаминовая кислота	Обычный металл Сваренный	1.3 1.4
1%-ая соляная кислота	Обычный металл Сваренный	2.2 3.6
20%-ая фосфорная кислота	Обычный металл Сваренный	— —
65%-ая азотная кислота	Обычный металл Сваренный	0.2 0.2
10%-ая серная кислота	Обычный металл Сваренный	16.8 22.3
50%-ая гидроокись натрия	Обычный металл Сваренный	1.8 2.2

Змеевик для конденсата

В изготовлении змеевика для дистиллятора или самогонного аппарата возникают некоторые сложности: при попытке согнуть материал он сплющивается, а из-за отличий в диаметре трубки по всей длине происходит перепад давления в системе и неравномерность конденсации.

Чтобы сохранить стабильную величину диаметра, трубку наполняют сухим песком, утрамбовывая его постукиванием, а концы закрывают конусоподобными деревянными пробками. В таком состоянии змеевик наматывают на отрезок трубы. Затем пробки выжигают или высверливают дрелью, и после промывания змеевик готов к использованию.

Технические характеристики

AISI 304, технические характеристики которой необходимо изучить перед приобретением, обладает плотностью в пределах от 7,9 до 7,93 г/см3. Предел прочности при растяжении составляет 505 МПа, тогда как предел текучести равен 215 МПа. Твердость по Виккерсу равна 129, твердость по Кнупу составляет 138

Если вы являетесь частным потребителем, то стоит обратить внимание на соответствие товара ГОСТ

AISI 304, технические характеристики которой должны помочь вам сделать правильный выбор, обладает пластичностью на уровне 70%. Это верно, если толщина листа составляет 50 мм. Модуль упругости материала изменяется в пределах от 193 до 200 ГПа. Модуль сдвига равен 86 ГПа. При комнатной температуре магнитная проницаемость равна 1,008. Электрическое сопротивление равно пределу 7.2e-005 ом-см, что верно при температуре в 20 оС. Этот параметр изменяется до 1.16E-04, если температура повышается до 650 оС.

Многих потребителей интересует ещё и удельная теплоемкость, в данном случае она составляет 0,5 кДж/(г·К). Вас может заинтересовать ещё и температура плавления, она варьируется в пределах от 1400 до 1455 оС. Теплопроводность материала равна 16,2 Вт/(м·К).

Нержавеющая сталь марки AISI 430

Соответствующая международному стандарту ASTM A240 сталь марки AISI 430 — одна из наиболее распространенных коррозионностойких ферритных хромистых сталей общего применения. Её популярность в различных отраслях промышленности обусловлена сочетанием таких полезных качеств, как:

• высокие прочностные характеристики;
• практически стопроцентная устойчивость к коррозии, благодаря невысокому содержанию углерода и присутствию в сплаве хрома;
• отличная обрабатываемость и пригодность как для штамповки, сверловки, шлифовки и перфорации отверстий, так и для вытяжки.

Химический состав (согласно ASTM 240):

• углерод — 0,05 — 0,12%;
• марганец — 0,7 — 1,0%;
• фосфор — 0.02 — 0.045%;
• сера — 0,025 — 0,03%;
• кремний — 0,65 — 1,0%;
• хром — 16 — 18%.

Использование стали AISI 430

К важнейшим производственным сферам, в которых применяется сталь AISI 430, можно отнести:

• производство деталей сложной хозяйственно-бытовой техники, кухонной утвари, моечного и сантехнического оборудования, сервировочного инструмента и специальной мебели;
• пищевую промышленность;
• и т.д.

Использование экономлегированных нержавеющих безникелевых сталей (к которым относится и AISI 430) в пищевой промышленности разрешено и регламентировано рядом нормативных документов и стандартов. В частности, ГОСТ 27002, относящийся к производству посуды из коррозионностойкой стали, напрямую указывает, что корпуса и крышки посуды этого типа должны изготавливаться из стали марки 12Х17 или аналогичной ей.

Применение ферритных хромистых сталей 12Х17, 08Х17Т и подобных им в качестве равноценной замены хромоникелевых ферритных аустенитных сталей марок 12Х18Н10Т и 12Х18Н9Т для изготовления оборудования для переработки продуктов питания, бытовой техники, кухонной утвари и предметов домашнего обихода регламентировано ГОСТ 5632.

Согласно отраслевым нормативным документам, а также многочисленным рекомендациям авторитетных специалистов, изложенным в специальной, учебно-методической и справочной литературе,ферритная хромистая сталь AISI 430 — самый оптимальный материал для изготовления узлов и основных деталей аппаратов и машин, используемых в виноделии и производстве других спиртных напитков. Сталь AISI 430 (08Х17Т) разрешено применять при непосредственном контакте со спиртом, коньячными изделиями, вином, суслом, продуктами переработки винодельческих отходов и т. п.

Эти же стали допущены для использования в оборудовании для мясомолочной промышленности, если его рабочие температуры входят в диапазон 30 — 140 град. С.

Ряд документов разрешает изготавливать из стали AISI 430 всевозможное технологическое оборудование, относящееся к различным этапам пищевого производства — гигиенической обработке продуктов и сырья и их мойке, сортировке, разделению, резке, смешиванию и тепловой обработке продукции, упаковке, расфасовке и транспортировке продовольственных товаров и пр.

Все стали AISI 400, включая марку 430, не только разрешено, но и рекомендовано использовать для замены практически всех нержавеющих никельсодержащих сталей, поскольку последние уступают им по большинству эксплуатационных параметров. А в некоторых случаях ферритные хромистые стали оказываются незаменимыми.

Соответствие стали AISI 430 действующим государственным эпидемиологическим и санитарным нормативам и правилам подтверждено заключением № 77.95.5.140.П.14626.9.00 Департамента санитарно- эпидемиологического надзора РФ от 25.09.2000 года. Этот документ является базовым и создаёт реальные перспективы для расширения использования AISI 430 в других направлениях перерабатывающей и пищевой отраслей:

• в производстве масел и жиров;
• в хлебопечении;
• в пивобезалкогольной промышленности;
• в мясопереработке и колбасном производстве;
• при производстве кондитерских изделий;
• при изготовлении пищевых полуфабрикатов и продуктов быстрого приготовления.

AISI 304: характеристики

Качество стали характеризуется её составом. В данном случае базовым элементом является железо (Fe), составляющее 66,3-74 % от общей массы. Содержание основных легирующих элементов хрома (Cr) и никеля (Ni) в минимальном количестве составляет 18-20 % и 8-10,5 % соответственно. Присадки обеспечивают её высокую коррозионную стойкость и кислотостойкость, в том числе при непродолжительном воздействии повышенных температур до 800-900 °C. Значительное содержание цветных сплавов придаёт немагнитные свойства стали AISI 304.

Механические характеристики:

• Деформация растяжения – минимум 45 %.
• Прочность на разрыв составляет 505 Мпа.
• Предел текучести – минимум 215 Мпа.
• Прочность на сжатие – в пределах 210 Мпа.

Технические характеристики нержавеющей стали AISI 304

Прежде всего, она устойчива к вредному воздействию со стороны следующих веществ:

• Вода, как получаемая из естественных источников, так и пресная, и прошедшая централизованную водоподготовку на уровне города;
• Растворы химически активных веществ (например, уксусной, муравьиной или азотной кислот) в значительной концентрации. При этом допускается определенный нагрев.

Важным ограничением являются условия, способствующие возникновению межкристаллической коррозии – в этом случае предпочтительны другие марки.

С технологической точки зрения, серьезных противопоказаний нет. Материал обрабатывается резанием, сваркой, пластической деформацией. Для этого вполне подойдет универсальное оборудование, предназначенное и для углеродистой стали.

Наименование	Толщина, мм	Цена розница, руб/тн
Сталь AISI 304 (листы, рулоны, ленты)	0,4	259 990
0,5	251 990
0,6-0,8	244 990
0,9-1,5	239 990
2,0-6,0	229 990
3,0-14,0	219 990
15,0-130,0	249 990

Применение стали AISI 304

Основные качества, дающие преимущества именно AISI 304: устойчивость к окислению и к повышенной температуре. Данные факторы определяют область применения:

Оборудование и прочие изделия, контактирующие с продуктами питания. Кислотостойкость делает сплав оптимальным в плане гигиеничности. В посуде из 12X18H10 можно хранить даже активные вещества

Это касается пищевой и фармакологической промышленности; Предметы быта; Оборудование, эксплуатируемое в условиях постоянного химического воздействия и повышенных температур; Сварные конструкции, для которых важно обеспечить прочность, качество и долгий срок службы. Наиболее качественным сплавом считается такой, в котором содержание серы и фосфора минимально

Они влияют на образование трещин при нагреве и охлаждении. Посторонние примеси даже в номинальных долях нежелательны

Наиболее качественным сплавом считается такой, в котором содержание серы и фосфора минимально. Они влияют на образование трещин при нагреве и охлаждении. Посторонние примеси даже в номинальных долях нежелательны.

Стоит отметить хорошую пластичность сталей марки 304 (aisi), благодаря которой имеется возможность производить успешную формовку и гибку. Это свойство стали 304 позволяет проводить волочение, ротационную вытяжку, а также беспрепятственное формирования любого контура, а т.к. эти операции являются стандартными практически для всех машин обработчиков, то сталь aisi 304 по праву можно назвать универсальным и очень удобным сплавом, который охотно применяется в промышленном строительстве.

Формовка

Сталь марки AISI 304, являясь чрезвычайно прочной, упругой и пластичной, с легкостью находит множество применений. Типичные действия включают изгиб, формирование контура, волочение, ротационную вытяжку и т.д. В процессе формовки можно использовать те же машины и, чаще всего, те же инструменты, что 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.

Дополнительно производятся сорта AISI 304 DDQ и AISI 304 DDS для глубокой и особо глубокой вытяжки.

Сталь AISI 304 применяется для изготовления электросварных труб, раскройного оборудования, стройконструкций. Листы не подвержены коррозии в местах царапин или иных механических повреждений. Произведённые из данного материала ёмкости применяются для хранения и перевозки продуктов пищевой и химической отраслей (слабые химреактивы). В форме трубы нержавеющая сталь AISI 304 может иметь круглое, квадратное или прямоугольное сечение. По способу производства трубы делятся на электросварные и бесшовные.

Внешний вид поверхности, как и в случае с листом, зависит от способа обработки: матовая, шлифованная, зеркальная.

Применение

Помимо высокой коррозионной стойкости аустенитная сталь AISI 304 обладает высокой пластичностью, что позволяет широко использовать AISI 304 в штампованных изделиях с высоким уровнем вытяжки и сложным рельефом, например при изготовлении моек, раковин и тому подобных предметов обихода. Благодаря низкому содержанию углерода сталь AISI 304 обладает улучшенными сварочными характеристиками. Основная сфера применения стали AISI 304 — пищевая промышленность: изготовление различных емкостей, передающих устройств. Практически во всех молочных и пивоваренных производствах используется сталь AISI 304 в качестве основного материала для изготовления оборудования, инструмента и приборов.

Пожалуй, второй по значимости отраслью промышленности, которая не может обойтись без стали AISI 304, без преувеличения можно назвать фармацевтическую и медицинскую промышленности. В этих отраслях AISI 304 применяют при производстве медицинского и фармакологического оборудования и инструмента, имплантатов и медицинской мебели.

Самый большой объем потребления стали AISI 304 в нефтехимических и химических производствах. Благодаря высокой сопротивляемости агрессивным средам трубы AISI 304 в этих производствах повсеместно применяются повсеместно. Кроме того, имеется специфическое оборудование, например щелевые фильтры, которые производятся только из проволоки марок AISI 304 и AISI 321.

Еще одна область применения стали марки AISI 304 – ресторанный бизнес и производство домашней утвари, в том числе посуды.

Маркировка и химический состав

Аббревиатура «AISI» происходит от «The American Iron and Steel Institute» и означает ее принадлежность к классификации Американского Института железа и стали. Значение «304» означает, что Институт причислил этот сплав к аустенитному классу по спецификации ASTM A240. Российским аналогом марки AISI 304 является нержавейки 08Х18Н10. Улучшенным вариантом считается импортная сталь AISI 316, но она и более дорогая.

Химический состав стали AISI 304:

Химический элемент	Массовая доля, %
С	не более 0,08
Cr	18 — 20
Fe	66, 345 — 74
Р	не более 0,045
Ni	8 – 10,5
Mn	не более 2
Cu	не более 1
S	не более 0,03

В обозначении марки 08Х18Н10 зашифровано содержание ее легирующих элементов:

Расшифровка маркировки стали 08Х18Н10:

• 08 – 0,08 % углерода;
• Х18 – 18 % хрома;
• Н10 – 10 % никеля.

Поверхность нержавеющей стали AISI 304 покрыта тончайшим, но равномерным слоем оксида хрома, который является первой преградой на пути коррозии. Но даже при разрушении поверхностного оксидного слоя (обычное явление транспортировке и эксплуатации оборудования) коррозия не развивается. Ее распространению препятствует однородная по всей толщине сплава структура. Именно она участвует в восстановлении поврежденного слоя.

Никель плавится при температуре 1500 – 1650 °С. Следовательно, при проведении сварочных (связанных с высокой температурой) работ никель не выгорает. Большое его количество в химическом составе стали приводит к дополнительной защите ее от коррозии, а также повышению прочности.

Изменяя в пределах нормы химический состав, можно подготовить сплав к необходимому виду обработки или изготовлению конкретных изделий. Это позволяет:

• улучшить свариваемость;
• использовать ротационную и глубокую вытяжку;
• придавать необходимую форму.

Нержавеющая сталь AISI 321, характеристики, аналоги

Нержавеющая сталь AISI 321 относится к хромоникелевым высоколегированным сплавам с повышенной жаропрочностью и жаростойкостью. Буквенная маркировка материала обозначает разработчика – Американский институт стали и сплавов (American Iron and Steel Institute), цифра 3 – аустенитную кристаллическую структуру, остальные цифры – порядковый номер в серии.

Химический состав и аналоги стали AISI 321

Свойства и сферы применения различных марок нержавейки зависят от соотношения легирующих элементов. Химический состав стали AISI 321 в % согласно ASTM A240:

• железо (Fe) до 65;
• хром (Cr) 17-19;
• никель (Ni) 9-12;
• марганец (Mn) до 2;
• кремний (Si) до 1;
• титан (Ti) до 0,5;
• медь (Cu) до 0,3;
• углерод (C) до 0,12;
• фосфор (P) до 0,045;
• сера (S) до 0,03.

Основными отечественными аналогами являются марки 08Х18Н10Т и 12Х18Н10Т.

Технический характеристики и преимущества

Значительная доля хрома (более 17%) обеспечивает повышенную коррозионную стойкость стали AISI 321. Но ее не рекомендуется использовать в серосодержащих и сильно окисляющих средах. Добавки никеля и марганца определяют первичную кристаллическую структуру сплава в виде аустенита.

Для аустенитных сталей характерно отсутствие магнитных свойств, высокая пластичность и ударная вязкость.

Сталь AISI 321 в течении долгого времени сохраняет показатели прочности и коррозионной стойкости при температуре до 800 °С.

Она легко обрабатывается и сваривается (в этом лишь немного уступает марке AISI 304), не склона к поражению флокенами (внутренними трещинами). Благодаря стабилизации титаном сплав не подвержен межкристаллитной коррозии.

Для сварки нержавейки AISI 321 используются электроды 347-й серии, обладающие хорошим сопротивлением ползучести в температурном режиме выше 400 °C. Дополнительная термическая обработка не требуется, но сварной шов следует очистить от окалины и пассировать.

Для очистки поверхности применяется раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях 10 % HNO3 + 2% HF при комнатной температуре или 60 °C, серно-азотный кислотный раствор в пропорциях 10 % H2SO4 + 0.5 % HNO3 при 60 °C.

Начальная температура горячей обработки составляет 1150 – 1250 °C, конечной – 950 °C.

Нержавеющая сталь AISI 321 не подвергается закалке. Удельный вес материала 7790 кг/м³, твердость по Бриннелю 163 HB, предел прочности не менее 515 МПа, предел текучести 0,2% – 205 МПа, относительное удлинение 40%, усталостная прочность около 260 N/мм².

Область применения нержавейки AISI 321

Сталь AISI 321 используются для изготовления сварной аппаратуры, теплообменников, муфелей, детали печной и трубопроводной арматуры, электродов искровых зажигательных свечей. Конструкции и емкости из этого сплава широко востребованы в машиностроении, архитектуре, химической, пищевой, легкой и топливной промышленности, медицине и фармацевтике.

Сортамент металлопроката

Нержавеющая сталь AISI 321 может поставляться в виде следующих полуфабрикатов:

• листовой прокат (ASTM A167);
• кованые и катанные фланцы (ASTM A182);
• бесшовные трубы (ASTM A213, ASTM A269, ASTM A271);
• сварные трубы (ASTM A409, ASTM A813);
• плоский прокат (ASTM A240);
• трубные фитинги (ASTM A403);
• катаные плиты, листы и полосы (ASTM A480);
• сварные фитинги (ASTM A 774).

Наше предложение

Компания InoxAisa осуществляет оптовую и розничную продажу востребованной металлопродукции высокого качества:

• Холоднокатаные листы AISI 321 с матовой поверхностью толщиной от 1 до 3 мм, раскрой 1000х2000 и 1250х2500 мм, средняя цена 1 760 тенге/кг.
• Горячекатаные листы AISI 321 с матовой поверхностью толщиной от 3 до 30 мм, раскрой 1250х2500, 1500х3000 и 1500х6000 мм, средняя цена 1 760 тенге/кг.
• Бесшовные трубы AISI 321 диаметром от 12 до 219 мм, толщина стенки 2-10 мм, средняя цена 2 760 тенге/кг.

Для оптовых покупателей предусмотрена гибкая система скидок.

Характеристики стали

Сталь AISI 304 имеет свои индивидуальные характеристики. Их можно разделить на три категории:

• физические;
• химические;
• механические.

Физические характеристики определяются следующими параметрами:

• плотность нержавеющей стали AISI 304 равна 7,78-7,93 г/см3;
• температура плавления – 1450 °С;
• удельная теплоёмкость – 500 дж/кг×К;
• тепловое расширение – 15 ВТ/м×К;
• электрическое удельное сопротивление – 0,8 Ом×м2/м.

Физические свойства AISI 304

Эти характеристики определяют многие свойства этого металла.

Химические характеристики состоят из следующих показателей:

• процентное содержание различных элементов в составе материала;
• устойчивость стали к химическим реакциям при воздействии агрессивной среды;
• скорость естественного окисления (коррозия);
• способность к впитыванию и последующему выделению вредных веществ.

Химический состав AISI 304

К механическим характеристикам относятся:

• прочность на сжатие (составляет 210МПа);
• прочность на разрыв (изменяется в пределах от 520 до 720 МПа);
• допустимый предел текучести (около 210 МПа);
• деформация на растяжение (примерно 45%);
• твердость по роквелу (достигает 70 единиц).

Жаропрочность AISI 304 в сравнении с другими марками

Устойчивость к коррозии AISI 304 в сравнении с другими марками

Сортамент изделий

Сортамент стального трубопровода марки 304 включает продукцию различного сечения, диаметра и толщины стенок. Более подробно ассортимент демонстрирует следующая таблица:

Матовое покрытие	Зеркальное покрытие
6*1	12*1.5
8*1	14*1,5
10*1,5	16*1,5
12*1	18*20
12*1,5	20*1,5
12*2	22*1,5
14*1	25*1,5
14*1,5	26,9*2
14*2	30*1,5
15*1	32*1,5
15*1,5	32*2
16*1,5	33,7*2
18*1,5	38*1,5
18*2	38*2
20*2	42,4*1,6
21,3*2	42,4*2
21,3*3	45*1,5
22*1,5	48,3*1,5
22*2	48,3*2
23*1,5	50*1,5
25*1	50,8*1,5
25*1,5	50,8*2
25*2	Квадратная
25*2,5	15*15, толщина 1
26,9*2	15*1,2
26,9*3	15*1,5
28*1,5	20*1
28*2	20*1,2
30*2	20*1,5
32*2	25*1,2
32*2,5	25*1,5
32*3	30*1
32*3	30*1,2
33,7*1,6	30*1,5
33,7*2	40*1,2
33,7*3	40*1,5
34*1,5	40*2
35*1,5	40*3
38*1,5	50*50, толщина 1,5
38*2	50*2
38*3	50*3
40*1	60*2
40*1,5	60*3
42,4*1,6	80*2
42,4*2,6	80*3
42,4*3	100*100, 2
48*1,6	100*100, 3
48*2,6	Профильная прямоугольная
48,3*3	25*15*1,5
50*1,5	30*10*1,5
50*2	40*20*1,2
50*3	40*20*1,5
50,8*2	40*20*2
52*1,5	50*25*1,5
52*2	50*25*2
54*2	50*30*1,5
57*2	50*30*3
57*3	60*30*2
60*2	60*40*1,5
60*4	60*40*2
63,5*1,5	80*40*2
70*2	80*40*3
76,1*2	100*50*2
80*2	120*80*2
85*2	120*80*3
88,9*2	120*80*4
88,9*3	Бесшовная
101,6*3	0.6 — 1.7*0.1
104*2	2 — 4*0.4;
108*3	6 — 8*1; 8*2;
114,3*2	10*1; 10 — 14*2;
114*3	20 — 22*2; 25 — 27*2.5
129*2	32*2; 32*3; 32*6; 33*1.5
129*3	38*1.5; 38*2; 38*3;
139,7*3	45 — 50*3; 45*4; 50*5
154*2	57*3; 57*3.5; 57*4; 60*2
168,3*2	73 — 76*3; 73 — 76*5
168,3*4	80*4; 85*5; 85*10;89*3
204*2	95*4; 95*6; 102 -108*5
256*3	108*15; 133*6; 426*22
273*3	20*2 — 89*4
323,9*3	8*1 — 89*4

Выводы: Нержавеющий трубопровод очень удобен в монтаже и пользуется небывалой популярностью. Способность без ущерба выдерживать кратковременное воздействие температуры до 900 градусов, высокая кислотоустойчивость позволили успешно использовать материал для устройства дымоходной и выхлопной системы

Высокая гигиеничность трубной продукции – важное преимущество, которое особенно необходимо в пищевой промышленности. По трубопроводу транспортируются молочные продукты и другие продукты питания

Безупречный внешний вид нержавейки отлично дополняет интерьер любого дома или квартиры, с ее помощью собирается мебель и предметы декора.

Заключение

Нержавеющая сталь нашла свое широкое распространение, она пользуется спросом у обычных потребителей и профессионалов, ведь является универсальным материалом. Она обладает выдающимися показателями сопротивления коррозии, а также окислению. Она отличается превосходной свариваемостью и обладает отличными низкотемпературными свойствами.

В настоящее время большой популярностью пользуется сталь, которая по американской классификации называется AISI 304. Очень часто в зарубежной литературе по металлургии можно встретить такое англоязычное название 304 stainless steel или сокращённо SS 304. Она относится к категории низкоуглеродистых нержавеющих антикоррозийных аустенитных сталей.