нержавеющая сталь SAE 304
Нержавеющая сталь SAE 304 является наиболее распространенной нержавеющей сталью . Это сплав железа , углерода , хрома и никеля . Это аустенитная нержавеющая сталь , поэтому она не магнитна. Она менее электро- и теплопроводна, чем углеродистая сталь . Он обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем обычная сталь, и широко используется из-за легкости придания ему различных форм. [1]
Композиция была разработана WH Hatfield в Ферт-Брауне в 1924 году и продавалась под торговой маркой Staybrite 18/8. [2]
Он указан SAE International как часть марок стали SAE . Он также известен как: [3]
- 4301-304-00-I и X5CrNi18-9 , название и обозначение по ISO 15510.
- UNS S30400 в единой системе нумерации .
- Нержавеющая сталь А2 за пределами США, в соответствии со стандартом ISO 3506 для крепежных изделий . [4]
- Нержавеющая сталь 18/8 и 18/10 (также обозначаемая 18-8 и 18-10) в производстве коммерческой посуды и крепежных изделий.
- SUS304 — японский аналог JIS G4303.
- 1.4301 , эквивалент EN 10088. [5]
- 06Cr19Ni10 и ISC S30408 , эквиваленты в китайской номенклатуре GB/T 20878 и GB/T 17616.
Химический состав
[ редактировать ]| Стандартный | АИСИ ( УНС ) | С , ≤ | И , ≤ | Мн , ≤ | П , ≤ | S , ≤ | Кр | В |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| АСТМ А276/А276М | 304 (С30400) | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 18.0–20.0 | 8.0–11.0 |
Коррозионная стойкость
[ редактировать ]Нержавеющая сталь 304 обладает превосходной устойчивостью к широкому спектру атмосферных сред и многим агрессивным средам. Он подвержен точечной и щелевой коррозии в теплых хлоридных средах, а также коррозионному растрескиванию под напряжением при температуре выше 60 ° C (140 ° F). Он считается устойчивым к точечной коррозии в воде с содержанием хлоридов примерно до 400 мг/л при температуре окружающей среды и снижается примерно до 150 мг/л при 60 °C.
Нержавеющая сталь 304 также очень чувствительна при комнатной температуре к тиосульфат выделяющимся при окислении пирита -анионам , (которые встречаются в кислых дренажных системах шахт ), и может подвергаться серьезным проблемам точечной коррозии при тесном контакте с пиритом или сульфидами, материалами, богатыми глинистыми подвергающимися воздействию окисление. [ нужна ссылка ]
В более тяжелых условиях коррозии, когда нержавеющая сталь 304 слишком чувствительна к точечной или щелевой коррозии под действием хлоридов или к общей коррозии в кислотных средах, ее обычно заменяют нержавеющей сталью 316 . Нержавеющие стали 304 и 302 подвержены разрушению под действием хлоридов при использовании в условиях тропической соленой воды, например, на нефтяных или газовых буровых установках. Нержавеющая сталь 316 является предпочтительным сплавом для этих условий.
Механические свойства
[ редактировать ]Нержавеющую сталь 304 нельзя подвергать термической обработке — вместо этого ее можно укрепить путем холодной обработки. Он самый слабый в отожженном состоянии и самый сильный в полностью закаленном состоянии. Предел текучести при растяжении колеблется от 210 до 1050 МПа (от 30 000 до 153 000 фунтов на квадратный дюйм).
Плотность 7900 кг/м. 3 (0,286 фунт/куб.дюйм), а его модуль упругости колеблется от 183 до 200 ГПа (26,6 × 10 6 до 29,0 × 10 6 пси). [7]
Приложения
[ редактировать ]
Нержавеющая сталь 304 используется для различных бытовых и промышленных применений, таких как оборудование для обработки и обработки пищевых продуктов, винты, [4] детали машин, посуда и выхлопные коллекторы . Нержавеющая сталь 304 также используется в архитектурной сфере для внешних акцентов, таких как элементы воды и огня. Это также распространенный материал змеевика для испарителей.
Первые корабли SpaceX Starships использовали нержавеющую сталь SAE 301 . в своей конструкции [8] перед переходом на SAE 304L для испытательного резервуара SN7 [ сломанный якорь ] [9] и Starship SN8 в 2020 году. [10]
Нержавеющая сталь 304 использовалась для облицовки арки Ворот в Сент-Луисе, штат Миссури. [11] [12]
Содержание углерода
[ редактировать ]Все марки 304, 304H и 304L имеют одинаковое номинальное содержание хрома и никеля, а также обладают одинаковой коррозионной стойкостью, простотой изготовления и свариваемостью. Разница между 304, 304H и 304L заключается в содержании углерода, которое составляет <0,08, <0,1 и <0,035% соответственно (см. также обозначения UNS S30400, S30409 и S30403 соответственно). 304 имеет варианты H = High и L = Low Carbon.
Содержание углерода в 304H (UNS S30409) ограничено 0,04–0,10%, что обеспечивает оптимальную жаропрочность.
Содержание углерода в 304L (UNS 30403) ограничено максимум 0,035 %, что предотвращает сенсибилизацию во время сварки. Сенсибилизация — это образование карбидов хрома вдоль границ зерен, когда нержавеющая сталь подвергается воздействию температур примерно в диапазоне 480–820 °C (900–1500 °F). Последующее образование карбида хрома приводит к снижению коррозионной стойкости по границам зерен, в результате чего нержавеющая сталь становится подверженной непредвиденной коррозии в среде, где ожидается, что сталь 304 будет устойчивой к коррозии. Это коррозионное воздействие по границам зерен известно как межкристаллитная коррозия. [13]
Содержание углерода в 304 (UNS 30400) ограничено максимум 0,08% и не подходит для коррозийных применений, где требуется сварка, таких как резервуары и трубы, где используются коррозионные растворы, и предпочтительнее использовать 304L. Отсутствие минимального содержания углерода не идеально подходит для высокотемпературного применения, где требуется оптимальная прочность, поэтому обычно предпочтительнее становится 304H. Таким образом, позиция 304 обычно ограничивается стержнями, которые будут перерабатываться в компоненты, где сварка не требуется, или тонкими листами, которые формируются в таких изделиях, как кухонные мойки или кухонная посуда, которые также не свариваются.
Содержание углерода оказывает сильное влияние на прочность при комнатной температуре, поэтому указанные минимальные свойства прочности на растяжение 304L на 34 МПа (5000 фунтов на квадратный дюйм) ниже, чем у 304. Однако азот также оказывает сильное влияние на прочность при комнатной температуре, и даже небольшое добавление азота приводит к 304L с той же прочностью на разрыв, что и 304. Таким образом, практически весь 304L производится как 304/304L с двойной сертификацией, что означает, что он соответствует минимальному содержанию углерода 304L, а также соответствует минимальному пределу прочности 304. [14] [ нужна полная цитата ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Технический паспорт нержавеющей стали SAE 304. Архивировано 23 июля 2012 г. в Wayback Machine .
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 13 августа 2016 г. Проверено 20 июня 2016 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Марки нержавеющей стали, перечисленные в международном стандарте ISO 15510:2010. Сравнительные обозначения марок аналогичного состава из других важных стандартов. (перечислены по типу стальной конструкции и путем увеличения промежуточного трехзначного кода названия ISO)» (PDF) . Международный форум по нержавеющей стали . Проверено 10 марта 2023 г.
- ^ Jump up to: а б «Крепежи из нержавеющей стали» . Австралийская ассоциация развития нержавеющей стали. Архивировано из оригинала 29 сентября 2007 г. Проверено 13 августа 2007 г.
- ^ «X5CrNi18-10 | 1.4301 – подробнее» . Обработка материалов Европа .
- ^ Свойства нержавеющей стали AISI SAE 304. Архивировано 20 августа 2020 г. на Wayback Machine .
- ^ МИЛ-HDBK-5J . Министерство обороны США. 31 января 2003 г. с. 2-222.
- ^ Уолл, Майк (2020). «Звездный корабль SpaceX скоро будет состоять из разных материалов» . space.com . Архивировано из оригинала 5 июня 2020 года . Проверено 30 мая 2021 г.
- ^ Гринвуд, Мэтью (22 августа 2020 г.). «Первый испытательный полет космического корабля SpaceX» . Engineering.com . Архивировано из оригинала 9 июля 2021 года . Проверено 30 мая 2021 г.
- ^ Али, Ариб (28 октября 2020 г.). «Испытательный полет прототипа космического корабля SpaceX SN 8 гарантирован» . Проволока . Архивировано из оригинала 2 июня 2021 года . Проверено 30 мая 2021 г.
- ^ Оферта, Дэйв (26 мая 1968 г.). «Высокая арка Gateway, посвященная и провозглашенная HHH в Сент-Луисе» (PDF) . Хартфорд Курант . п. 12А. Архивировано из оригинала 14 сентября 2011 года . Проверено 6 января 2011 г.
- ^ «Арка Ворот, Сент-Луис» . 6 июля 2015 г.
- ^ админ (12.10.2021). «Что такое межкристаллитная коррозия» . Проверено 14 октября 2021 г.
- ^ «Легко отличить наконечники 304, 304H и 304L» . 1 сентября 2017 года. Архивировано из оригинала 11 апреля 2018 года . Проверено 11 апреля 2018 г.