Nehrđajući čelik 304

Nehrđajući čelik 304 je vrsta nehrđajućeg čelika proizvedenog prema američkom standardu ASTM. Među svim materijalima od nehrđajućeg čelika, nehrđajući čelik 304 gotovo je najčešći. Gustoća nehrđajućeg čelika 304 je 7,93 g/cm³. Stručni naziv nehrđajućeg čelika 304 naziva se i nehrđajući čelik 18/8, jer sadrži više od 18% kroma i više od 8% nikla. Nehrđajući čelik 304 otporan je na visoke temperature (do 800 ℃) i ima karakteristike dobre obrade i visoke žilavosti. Široko se koristi u industriji, industriji ukrašavanja namještaja te prehrambenoj i medicinskoj industriji. U standardu ASTM A351, CF8 je ekvivalent nehrđajućeg čelika 304.

 

Kinesko ime	304不锈钢/06Cr19Ni10 (GB/T 3280-2015)	Glavni legirani elementi	Ni, Mo
Engleski naziv	AISI 304 nehrđajući čelik, AISI 304 SS	Magnetska izvedba	Slab magnetizam, nakon hladnog rada kao što je rastezanje ili štancanje, magnetizam će postati jači (mogu ga privući magneti)
Druga imena	SUS 304 SS (JIS G4303) ili 18-8 SS	Karakteristike	Otpornost na koroziju (nije potpuno otporna na koroziju), otpornost na visoke temperature, dobra žilavost
Metalografska struktura	Austenit

 

Treba napomenuti da nehrđajući čelik 304 za hranu ima strože pokazatelje sadržaja od običnog nehrđajućeg čelika 304. Na primjer: međunarodna definicija nehrđajućeg čelika 304 u osnovi je 18%-20% kroma i 8%-10% nikla, ali nehrđajući čelik 304 za hranu sadrži 18% kroma i 8% nikla, što je dopušteno fluktuirati unutar određenog raspona i ograničiti sadržaj raznih teških metala. Drugim riječima, nehrđajući čelik 304 nije nužno nehrđajući čelik 304 za hranu

Uobičajene metode označavanja na tržištu uključuju 06Cr19Ni10 i SUS 304, od kojih 06Cr19Ni10 općenito znači nacionalnu standardnu ​​proizvodnju (GB/T 3280-2015), AISI 304 općenito znači ASTM standardnu ​​proizvodnju, a SUS 304 znači japansku standardnu ​​proizvodnju.

304 je nehrđajući čelik opće namjene koji se široko koristi za izradu opreme i dijelova koji zahtijevaju dobru kombinaciju svojstava (otpornost na koroziju i mogućnost oblikovanja). Kako bi održao svojstvenu otpornost na koroziju, mora sadržavati više od 18% kroma i više od 8% nikla.

Američki institut za željezo i čelik koristi tri znamenke za označavanje različitih standardnih razreda kovog nehrđajućeg čelika. u:
1. Austenitni nehrđajući čelici označeni su brojevima u serijama 200 i 300. Na primjer, neki od uobičajenih austenitnih nehrđajućih čelika označeni su brojevima 201, 304, 316 i 310.
2. Feritni i martenzitni nehrđajući čelici predstavljeni su brojevima serije 400.
3. Feritni nehrđajući čelik predstavljen je s 430 i 446. Martenzitni nehrđajući čelik predstavljen je s 410, 420 i 440C. ,
4. Dvostruki (austenit-feritni) nehrđajući čelici, nehrđajući čelici koji otvrdnjavaju taloženjem i visokolegirane legure s manje od 50% željeza obično se označavaju zaštićenim ili zaštićenim nazivima.

Za nehrđajući čelik 304 vrlo je važan element Ni u njegovom sastavu, koji izravno određuje otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika 304 i njegovu vrijednost. Najvažniji elementi u 304 su Ni i Cr, ali nisu ograničeni na ova dva elementa. Posebni zahtjevi određeni su standardima proizvoda. Uobičajena prosudba u industriji je da sve dok je sadržaj Ni veći od 8%, a sadržaj Cr veći od 18%, može se smatrati nehrđajućim čelikom 304. Zbog toga industrija ovu vrstu nehrđajućeg čelika naziva 18/8 nehrđajući čelik. Zapravo, relevantni standardi proizvoda imaju vrlo jasne propise za 304, a ti standardi proizvoda imaju neke razlike za različite oblike nehrđajućeg čelika. Ispod su neki uobičajeni standardi i testovi proizvoda. Da bi se utvrdilo je li materijal nehrđajući čelik 304, mora ispunjavati zahtjeve svakog elementa u standardu proizvoda. Sve dok netko ne ispunjava zahtjeve, ne može se nazvati nehrđajućim čelikom 304.

 

Kemijski sastav nehrđajućeg čelika 304 prema 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
Kemijski sastav nehrđajućeg čelika 304 prema 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
Kemijski sastav nehrđajućeg čelika 304 prema 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

 

Primjena nehrđajućeg čelika 304

Nehrđajući čelik 304 najčešće je korišten krom-nikal nehrđajući čelik. Kao čelik koji se široko koristi, ima dobru otpornost na koroziju, otpornost na toplinu, otpornost na niske temperature i mehanička svojstva; dobra vruća obradivost kao što je štancanje i savijanje, bez toplinske obrade Fenomen otvrdnjavanja (koristite temperaturu -196℃～800℃). Otpornost na koroziju u atmosferi, ako se radi o industrijskoj atmosferi ili jako zagađenom području, treba je očistiti na vrijeme kako bi se izbjegla korozija. Pogodno za preradu hrane, skladištenje i transport. Ima dobru preradljivost i zavarljivost. Pločasti izmjenjivači topline, mijehovi, proizvodi za kućanstvo (posuđe klase 1 i 2, ormari, unutarnji cjevovodi, grijači vode, bojleri, kade), auto dijelovi (brisači vjetrobrana, prigušivači, lijevani proizvodi), medicinski uređaji, građevinski materijali, kemikalije, prehrambena industrija , poljoprivreda, dijelovi brodova itd. Nehrđajući čelik 304 čiji je sadržaj strogo kontroliran također može nazvati nehrđajući čelik 304 za hranu.

Većina zahtjeva za korištenje je dugotrajno održavanje izvornog izgleda zgrade. Pri određivanju vrste nehrđajućeg čelika za odabir, glavna razmatranja su potrebni estetski standardi, korozivnost lokalne atmosfere i sustav čišćenja koji će se koristiti. Međutim, druge primjene sve više traže samo strukturni integritet ili vodonepropusnost. Na primjer, krovovi i bočni zidovi industrijskih zgrada. U ovim primjenama, troškovi gradnje vlasnika mogu biti važniji od estetike, a površina nije baš čista. Nehrđajući čelik 304 radi relativno dobro u suhim unutarnjim okruženjima. Međutim, kako bi održao svoj izgled na otvorenom u ruralnim i urbanim područjima, potrebno je često čišćenje. U jako zagađenim industrijskim i obalnim područjima, površina može biti vrlo prljava, pa čak i hrđati.

Međutim, za estetski učinak u vanjskom okruženju potreban je nehrđajući čelik koji sadrži nikal. Stoga se nehrđajući čelik 304 naširoko koristi za zidne zavjese, bočne zidove, krovove i druge građevinske svrhe, ali u izrazito korozivnim industrijskim ili pomorskim atmosferama prednost se daje nehrđajućem čeliku 316. Uz klizna vrata od nehrđajućeg čelika, ljudi su u potpunosti shvatili prednosti korištenja nehrđajućeg čelika u konstrukcijskim primjenama. Nehrđajući čelici 304 i 316 uključeni su u nekoliko smjernica za dizajn. Budući da "duplex" nehrđajući čelik 2205 kombinira dobru otpornost na atmosfersku koroziju s visokom vlačnom i elastičnom čvrstoćom, ovaj je čelik također uključen u europske smjernice. Oblici proizvoda Nehrđajući čelik zapravo se proizvodi u punom rasponu standardnih metalnih oblika i veličina, a dostupni su i mnogi posebni oblici. Najčešće korišteni proizvodi su od lima i trake, ali se proizvode i posebni proizvodi od srednje teških limova, primjerice u proizvodnji toplovaljanog konstrukcijskog čelika i ekstrudiranog konstrukcijskog čelika. Također postoje okrugle, ovalne, kvadratne, pravokutne i šesterokutne zavarene ili bešavne cijevi i drugi oblici, uključujući profile, šipke, žice i odljevke.

 

Fizička svojstva nehrđajućeg čelika 304		Mehanička svojstva nehrđajućeg čelika 304
Gustoća（20℃，g/cm³）	7.93	Vlačna čvrstoća σb (MPa)	≥515-1035
Temperatura topljenja（℃）	1398 - 1454 (prikaz, stručni).	Napon razvlačenja σ0,2 (MPa)	≥205
Specifični toplinski kapacitet（0~100℃，KJ·kg-1K-1）	0,5	Istezanje δ5 (%)	≥40
Toplinska vodljivost（W·m-1·K-1）	(100 ℃) 16,3, (500 ℃) 21,5	stopa smanjenja površine ψ (%)	40 - 60 (prikaz, stručni).
Koeficijent linearnog širenja（10-6·K-1）	(0-100 ℃) 17,2, (0-500 ℃) 18,4	Tvrdoća	≤201HBW;≤92HRB;≤210HV
Otpor（20℃，10-6Ω·m2/m）	0,73
Uzdužni modul elastičnosti（20℃，KN/mm2）	193

 

Razlozi hrđanja nehrđajućeg čelika 304

Fenomen hrđe materijala od nehrđajućeg čelika 304 može imati sljedeće razloge:

1. Klorid
Kloridni ioni postoje široko, kao što su sol/znoj/morska voda/morski povjetarac/tlo i tako dalje. U prisutnosti kloridnih iona, nehrđajući čelik brzo korodira, čak i više od običnog čelika s niskim udjelom ugljika. Stoga postoje zahtjevi za okolinu uporabe nehrđajućeg čelika i potrebno ga je često brisati kako bi se uklonila prašina i održavao čistim i suhim. Postoji primjer u Sjedinjenim Državama: tvrtka koristi hrastov spremnik za držanje otopine koja sadrži kloridne ione. Kontejner se koristi skoro sto godina. Planirano je da se zamijeni 1990-ih. Budući da hrastov materijal nije dovoljno moderan, posuda od nehrđajućeg čelika korištena je 16 dana nakon zamjene. Propuštanje zbog korozije.

2. Liječenje otopinom
Elementi legure nisu otopljeni u matrici, što rezultira niskim sadržajem legure u strukturi matrice i slabom otpornošću na koroziju.

3. Interkristalna korozija
Ovaj materijal bez titana i niobija sklon je interkristalnoj koroziji. Dodavanje titana i niobija, zajedno sa stabilizacijskim tretmanom, može smanjiti interkristalnu koroziju. Visoko legirani čelik koji može odoljeti koroziji na zraku ili u kemijski korozivnim medijima. Nehrđajući čelik ima lijepu površinu i dobru otpornost na koroziju. Ne treba se podvrgnuti površinskoj obradi kao što je bojanje, već umjesto toga ispoljava inherentna površinska svojstva nehrđajućeg čelika. Koristi se u mnogim A vrstama čelika, koji se obično nazivaju nehrđajući čelik. Reprezentativna izvedba je visokolegirani čelik kao što je 13 krom čelik i 18-8 krom nikal čelik. S metalografskog gledišta, budući da nehrđajući čelik sadrži krom, na površini se stvara vrlo tanak film kroma koji izolira kisik iz čelika i igra ulogu u otpornosti na koroziju. Kako bi se održala inherentna otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika, čelik mora sadržavati više od 12% kroma. Za slučajeve kada je potrebno zavarivanje. Niži sadržaj ugljika smanjuje taloženje karbida u zoni pod utjecajem topline u blizini zavara, što može dovesti do interkristalne korozije (erozije zavara) nehrđajućeg čelika u nekim okruženjima.