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.
Трубы нержавеющие из стали AISI 304 (A182 Gr. TP304)
Бесшовные трубы из нержавеющей стали AISI 304
– это металлопрокат, способ производства которого не предусматривает сварки. Благодаря отсутствию продольного сварного шва трубы AISI 304 характеризуются высокими показателями герметичности. А за счет однородности по всей длине бесшовные трубы считаются самыми прочными из всего трубного проката. Учитывая эти характеристики бесшовные трубы AISI 304 рекомендованы к эксплуатации при организации трубопроводов и магистралей, к уровню прочности которых предъявляются повышенные требования. Например, трубопроводы, транспортирующие нефть, газ или химически активные вещества.
Процесс производства бесшовных нержавеющих труб AISI 304 происходит следующим образом: металлическая заготовка из нержавеющей стали AISI 304 нагревается в специальной вращающейся печи до высокой температуры. Затем с помощью роторного пробойника и роликов, которые удерживают пробойник по центру заготовки, формуется цилиндрическая полость (она же маточная полость). Получается, что диаметр пробойника приблизительно равен внутреннему диаметру будущей трубы. Затем цилиндрообразную заготовку пропускают через вальцы специальных станов и «подгоняют» под требуемые размеры. Затем идут такие этапы, как охлаждение, послойная резка, резка торцов и т.д.
Во время вальцовки заготовка может быть, как холодной, так и горячей. Отсюда вытекает деление на холоднодеформированные бесшовные трубы AISI 304 и горячедеформированные бесшовные трубы AISI 304. Чаще всего горячедеформированные – это трубы с малым диаметром, а холоднодеформированные – трубы с большим диаметром.
Все бесшовные трубы из нержавейки аиси 304 еще могут делиться по:
- назначению – бесшовные трубы общего и специального назначения (повышенные требования к прочности);
- качеству поверхности — бесшовные трубы с матовой, шлифованной и зеркальной поверхностью;
- толщине стенки — тонкостенные (стенка до 1,5 мм) и толстостенные трубы (стенка от 1,5 мм).
Регламентируют размеры нержавеющих труб из стали AISI 304 стандарты ASTM A213, ASTM A312.
Виды сплавов и лучшие модели
Долгое время среди всех пищевых сталей лидирующую позицию при производстве посуды в нашей стране занимала 12Х18Н10Т. Именно с этим сплавом прочно связано понятие о пищевой нержавейке. Однако существуют и другие материалы, широко применяющиеся при изготовлении посуды. Отсюда возникает вопрос, какие именно коррозионно-стойкие стали подходят для пищевого применения.
Пищевая и техническая сталь
В ГОСТах не обозначено понятие пищевой нержавеющей стали. Специалисты не могут дать однозначного ответа, какие конкретно марки можно применять в пищевой промышленности. Поэтому вопрос, чем отличается пищевая нержавейка от технической, остается без ответа.
Производители считают, что любую нержавейку можно применять в пищевых производствах и домашней кулинарии. Вопрос лишь в экономической целесообразности посуды из тех или иных марок.
Популярные марки
В настоящее время производителями в качестве материала для посуды применяются несколько разновидностей марок стали. Стоит отметить, что показатели их отличаются незначительно, поэтому разницы в свойствах кухонных принадлежностей заметить не удастся. Наряду с упомянутой ранее 12Х18Н10Т (AISI 321) также используют:
- 08Х18Н10 (AISI 304);
- 08Х18Н10Т (AISI 321);
- 08Х13 (AISI 403);
- 12Х13 (AISI 410);
- 20Х13, 30Х13, 40Х13 (AISI 420);
- 08Х17, 12Х17 (AISI 430).
Американская маркировка нержавеющей стали, в отличие от отечественной, не содержит расшифровку химического состава. Соответствие сталей считается условным, поскольку стандарты могут включать разные требования по содержанию химических элементов. Правильнее называть соответствующие стали аналогами. Например, аналогами стали AISI 321 являются как 08Х18Н10Т, так и 12Х18Н10Т.
ОБЛАСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ AISI 304
Листы низкоуглеродистой стали AISI 304 также как и листы AISI 321 используют в промышленном производстве различной тары, контейнеров, приёмников, резервуаров и другого промышленного оборудования. Из нее также изготавливают трубы для транспортировки жидкостей, оборудование для хранения и транспортировки химических реактивов. В пищевой промышленности эта сталь является основой для производственного оборудования, емкостей для перевозки и хранения напитков (квас, молоко, вино и прочее), используется в производстве столовых и кухонных приборов и принадлежностей, бытовых товаров.
Технологии обработки
Отжиг осуществляется при температуре +1010°C-1120°C, а охлаждаться сталь может водяным или воздушным методом. Для достижения оптимального уровня коррозионной стойкости металла необходима температура +1070°C и последующее моментальное охлаждение. После отжига наступает этап травления и пассивирования. Данные технологические процессы проводятся при температуре до +400°C и с применением раствора HNO3 (20-25%) при +20°C соответственно.
Для очистки поверхности используются:
- кислотный раствор азотный + плавиковый или фтористоводородный в пропорции 10% + 2% (температура – комнатная или +60°C);
- кислотный раствор серный + азотный в пропорции 10% + 0,5% (температура – +60°C).
Сталь AISI 304 подвергается начальной горячей обработке при +1150-1260°C, а затем конечной при +900-950°C. Важным нюансом является необходимость последующего отжига. Холодная обработка дает хороший результат благодаря прочности и упругости материала. Для получения готового продукта подходят методы изгиба, волочения, растяжения, ротационной и глубокой вытяжки. Формовка может проводиться при помощи станков и инструментов для углеродистой стали. Необходимо только увеличить силу на 50-100%.
Глубокая и ротационная вытяжка
При глубокой вытяжке на прессе материал обычно не подвергают торможению, за исключением обработки изделий с точными размерами. Для последних используют формовку с растяжением и, желательно, упрочнением. Ротационная вытяжка осуществляется на токарно-давильном оборудовании и, по сути, является формовкой с точением.
Отжиг
Подходящая температура для отжига находится в диапазоне от 1 010 до 1 120 °С. Идеальные условия — отжиг при 1 070 °С с последующим быстрым охлаждением (отпуском).
Гибка
Минимальный радиус изгиба листов AISI 304 при толщине до 3 мм может быть нулевым, а при большей толщине составляет половину толщины самого листа. Угол ибки — 180 град. при толщине 3-6 мм, 90 град.
при толщине 6-12 мм. Заготовку необходимо немного перегибать, так как у аустенитных сталей присутствует значительное обратное распрямление.
Рекомендуемый минимальный радиус гибки стали AISI 304 — двойная толщина листа.
Сварка
Нержавеющая сталь aisi 304 / SS 304 / 18 Cr-8 Ni легко сваривается всеми методами. Последующая тепловая обработка необходима только в том случае, если есть вероятность межкристаллитной коррозии. Проводят ее при 1050-1150°С, шов обязательно зачищают от образовавшейся окалины и пассируют специальной пастой.
Холодная обработка
Нержавеющая сталь AISI 304 легко поддается холодной обработке: изгибу, ротационной и глубокой вытяжке, формовке растяжением. Так как аустенитные стали упрочняются в ходе формовки, то здесь необходимы механические усилия в 1,5-2 раза больше чем для сталей другого типа.
Формовка с растяжением.
При выполнении формовки с растяжением заготовка будущего изделия из нержавеющей стали подвергается так называемому «торможению», которое происходит на все время вытяжки.
Так как при выполнении этой процедуры стенки изделия становятся очень тонкими, во избежание их разрывов необходимо заранее предусмотреть свойства повышенного упрочнения.
Горячая обработка (интервал ковки).
Горячая обработка нержавеющей стали должна осуществляться при температуре от +1150–1260 °C и заканчиваться температурами в диапазоне от +900 до +925 °C. Отжиг нержавеющей стали при выполнении горячей обработки является обязательным
При выполнении горячей обработки нержавеющей стали важно помнить, что ее однородный прогрев до заданной температуры занимает значительно больше времени, чем прогрев углеродистых сталей
Снятие напряжения для нержавеющей стали марки 304L AISI осуществляется на протяжении одного часа при температурах от +450 до +600 °С. Минимальная температура отпуска не должна снижаться до отметки в +400 °С.
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.
Сварка
Аустенитные нержавеющие стали, к которым относится AISI 304, считаются наиболее пригодными для сварки благодаря высокой плавкости. Однако при данной процедуре необходимо сохранить устойчивость к коррозии и предотвратить растрескивание.
В зависимости от метода сварки применяют различные технологии. При использовании автогена «нержавейка» хорошо сплавляется без использования дополнительных присадок. Если, например, сваривается труба AISI 304 электрическим способом, присадку и электрод желательно использовать из стали AISI 308. Присадочный материал можно делать из российской стали 04Х19Н9. Для марки 304 L соответственно применяется присадка 308 L с рутилово-кислотной оболочкой (AC/DC).
После сварки больших секций для повышения коррозийной стойкости шов рекомендуется подвергнуть отжигу (для подкласса 304 L это делать необязательно). Если в зоне монтажа невозможно организовать процедуру термообработки, от стали 308 лучше вообще отказаться, заменив её маркой AISI 321.
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.
Применение
Благодаря широкому перечню полезных качеств – термической, кислотной и коррозионной стойкости – нержавеющая сталь AISI 304 стала невероятно популярной у производителей металлопродукции различного назначения. Материал хорошо поддаётся механической обработке, гибке и формовке. При сварке тонких срезов не требуется отжиг. Поэтому металл применяется для изготовления различных компонентов в промышленности, архитектуре, транспортной сфере.
Из AISI 304 изготавливают:
- Оборудование для пищевой промышленности, производства алкоголя, хранения и переработки молочных продуктов.
- Пищевые нержавеющие трубы.
- Термостойкую посуду (миски, сковороды, кастрюли), кухонные бытовые приборы, столовые приборы (вилки, ложки, ножы и т. д.), оборудование для предприятий общественного питания.
- Холодильное оборудование.
- Оснастку, узлы и агрегаты для предприятий химической, фармацевтической, косметической промышленности.
- Теплообменники.
- Строительные металлоконструкции. Например, из неё сделана 190-метровая арка в г. Сент-Луис (США).
Труба AISI 304 очень хорошо поддаётся сварке, что позволяет широко её применять в производстве сварных конструкций (баков, ёмкостей), а также для изготовления электросварных нержавеющих труб. Наибольший объём сталей этой марки используется в нефтехимии благодаря сопротивляемости агрессивным средам.
Область применения
Эта сталь применяется во многих отраслях промышленности: машиностроении и строительстве, в химической и пищевой промышленности, медицине и производстве бытовых инструментов. Иногда в обиходе эту сталь называют пищевой нержавейкой.
Резервуар из стали AISI 304
Металл выпускается в виде:
- листового проката (нержавеющий лист, декорированный лист);
- сортового проката (круг, квадрат, полоса, шестигранник и уголок);
- трубы (бесшовной, профильной, электросварной).
В строительстве для производства сборных металлоконструкций. В качестве примера можно привести арку длиной в 190 метров в городе Сент-Луис (США). Но это скорее исключение, чем правило. Чаще всего в строительной индустрии этот металл используют для отделки лифтовых кабин, эскалаторов. Рифлёный лист применяют для изготовления ступеней и лестниц. Труда используется для организации вентиляционных вытяжек, дымоходов. Для изготовления поручней, входных групп, поручней и ограждений применяются полированные трубы и прутки различной толщины.
Производство труб из стали AISI 304
Нержавеющая сталь AISI 304 применяется в химической, нефтяной и газовой промышленности. В химической промышленности её применяют для производства оборудования и резервуаров для хранения и транспортировки различных реактивов. Благодаря своему свойству сопротивляемости агрессивной среде в этих областях применяются трубы и специфическое оборудование. Примером такого оборудование может служить щелевые фильтры, в которых установлена проволока, для изготовления которой используется только марка стали AISI 304.
Из листа изготавливают ёмкости и резервуары различного назначения. Например, для холодильных, моющих, дезинфицирующих машин. Мебель для пищевых предприятий (столовых, кафе, баров и ресторанов) рабочие столы, стеллажи, шкафы, тумбочки. Благодаря своим хорошим свойствам по жаропрочности из листа производят элементы низкотемпературных печей.
Лента монтажная из стали AISI 304
Из сортового проката изготавливают:
- фланцы (плоские, воротниковые, свободные);
- пищевую арматуру;
- запорную арматуру (шаровые краны, различные клапаны);
- фитинги (отводы, тройники, переходы).
Большое распространение получили приборы и оборудование, изготовленное из этой стали в медицине и фармакологии. Для них изготавливают инструмент, отдельные виды оборудования, медицинскую мебель, различные имплантаты.
Применение AISI 304 в пищевой промышленности
Пищевая нержавеющая сталь AISI 304 используется для изготовления различного бытового инвентаря. В их число входят столовые приборы, термостойкая посуда (кастрюли, сковороды, миски, тарелки), корпуса электрических кухонных агрегатов (кофемашин, кофемолок, чайников).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Европейское обозначение (1) X5CrNi18-10 1.4301
Американское обозначение (2) AISI 304 Отечественные аналоги 08Х18Н10, 12Х18Н9
(1) В соответствии с NF EN 10088-2 (2) В соответствии с ASTM A 240
Дифференциация марки 304
При производстве стали могут быть заданы следующие особые свойства, что предопределяет ее применение или дальнейшую обработку: — Улучшенная свариваемость — Глубокая вытяжка, Ротационная вытяжка — Формовка растяжением -Повышенная прочность, Нагартовка -Жаростойкость C, Ti (углерод, титан) — Механическая обработка
Обычно производители стали разделяют марку на три основных класса (сорта) по способности к волочению: AISI 304 Основной сорт AISI 304 DDQ Normal and deep drawing Сорт глубокой вытяжки AISI 304 DDS Extra deep drawing Сорт особо глубокой вытяжки
Описание проволоки из нержавеющей стали
Проволока AISI 304 изготавливается в соответствии с международными стандартами, диапазон размеров может изменяться в пределах от 1,5 до 10 мм. Вы можете приобрести материал разной жёсткости, если речь идет о мягкой разновидности, то в данном случае этот параметр равен 500 N/mm². При желании можно приобрести проволоку пружинной жесткости, в этом случае она будет характеризоваться следующим уровнем этого параметра: 1400 N/mm².
Обработка может быть матовой с напылением или зеркальной. Используется проволока в пищевой, строительной, химической, а также фармацевтической промышленности. Может применяться при изготовлении строительных конструкций, электродов, пружин, ювелирных изделий и посуды.
Какую нержавейку выбрать AISI 316 или AISI 304
Выбор нержавейки зависит от ваших целей и задач. Если на вашем производстве важна формуемость стали, то стоит выбрать AISI 304. Если металлоконструкция будет постоянно подвергаться воздействию воды или агрессивных химических элементов, то лучшим выбором станет AISI 316.
Специалисты компании Металлобаза №2 помогут подобрать и купить нержавейку, учитывая особенности сплава, условия эксплуатации и ваши требования.
Компания М2 специализированный поставщик нержавеющего металлопроката России. Торгово-складской комплекс имеет филиалы в Санкт-Петербурге, Москве, Екатеринбурге и других городах. На складах всегда в наличии нержавейка AISI 304, 316 и других марок в широком ассортименте. Чтобы получить консультацию специалистов и оформить заказ нержавейки обращайтесь в филиалы компании М2.
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
Механическая обработка
Благодаря высокому коэффициенту текучести нержавеющая сталь AISI 304 прекрасно поддаётся различным способам обработки: штамповке, прокату, резанию, шлифовке и т. д. Однако, учитывая необходимость сохранения высоких защитных свойств, металлорежущий инструмент должен отвечать определённым требованиям.
Прежде всего, он должен быть чистым, чтобы не занести в микроструктуру коррозирующие вещества (процесс контаминирования). Также очищают поверхность заготовки. Для обработки «нержавейки» используются специально предназначенные резцы, фрезы, свёрла и т. д. Режущая кромка инструмента должна быть остро заточенной, в противном случае в зоне контакта образуется нежелательное избыточное уплотнение. По этой же причине резка проводится быстро, с глубоким шагом.
Чтобы не допускать деформацию обрабатываемого изделия, рекомендуется применять стружколомные устройства. Они не позволят стружке царапать поверхность заготовки. Учитывая, что аустенитные сплавы плохо проводят тепло, режущая кромка инструмента быстро перегревается. Для охлаждения необходимо использовать СОЖ.
AISI 304 отлично поддаётся методам пластической деформации. При горячей обработке (например, ковке) заготовку необходимо равномерно нагревать до 1149-1260 °С. После придания желаемой формы изделие быстро охлаждается (при относительно высоких температурах) – это защитит её от коррозии.
При холодной обработке давлением (например, штамповке) зачастую требуется промежуточная стадия отжига. Она облегчает процесс упрочнения поверхностного слоя, делая его более плотным и менее подверженным коррозии. Также процедура предупреждает развитие микротрещин и разрывов. После окончательной обработки проводится полный отжиг, устраняющий внутренние напряжения стали.
Свойства бесшовных труб из нержавеющей стали AISI 304
Нержавеющая сталь AISI 304
– это коррозионностойкая жаропрочная сталь, которая имеет аустенитную структуру. Одним из преимуществ этого класса сталей является их высокая податливость механической обработке и отличная свариваемость. За счет химического состава стали AISI 304, трубы которые изготовлены из нее, характеризуются высоким сопротивлением коррозии (включая питтинговую и щелевую), окислению, воздействию химических веществ (включая кислотные растворы), а также способны без потери в первоначальных свойствах переносить высокие температуры. Соответствие нержавеющей стали AISI 304 санитарным и гигиеническим нормам допускает использование бесшовных труб в контакте с пищевыми и медицинскими веществами.
Химический состав в % стали AISI 304
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Fe |
| <0,08 | <2,0 | <0,045 | <0,03 | <1,0 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | Остальное |
Механические и физические свойства стали AISI 304 следующие: предел текучести 205 Мпа, предел прочности до 515 Мпа, твердость по Бринеллю 172 HB. Благодаря этим свойствам бесшовные трубы 304 устойчивы ко всем видам износа, интенсивным нагрузкам и вибрациям.
Механические свойства материала AISI 304
| Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа | 515 |
| Предел текучести, 0,2%, МПа | 205 |
| Твердость по Бриннелю, HB тип. | 170 |
| Усталостная прочность, N/mm2 тип. | 240 |
| Относительное удлинение, мин., % | 40 |
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.
| 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 |
Чем отличается от обычной нержавеющей стали
Основная характеристика, благодаря которой можно отличить материал от обычных нержавеющих стальных сплавов – это высокая коррозийная устойчивость. Необходимый показатель достигается при помощи высокого – до 27% – содержания в составе хрома. Этот химический элемент способствует образованию специальной окисной плёнки.
Таблица физических свойств нержавеющей стали
Кроме хрома, в состав пищевой нержавеющей стали принято вводить и другие вещества, влияющие на её эксплуатационные свойства. К ним относятся титан, никель, молибден и другие. Добавление компонентов помогает добиться определённых свойств:
- кремний способствует устойчивости по отношению к серной и соляной кислоте;
- медь – коррозии в малоагрессивных средах.
В зависимости от процентного содержания Cr и наличия дополнительных элементов все сплавы делятся на несколько групп:
- хромистые;
- хромомарганцевоникелевые;
- хромоникелевые.
Разновидности нержавеющих сталей относительно содержания в них хрома
Необходимость именно в пищевой нержавейке возникает только при длительном контакте с пищевыми продуктами или при использовании в условиях очень агрессивной среды. В остальных случаях можно применять и обыкновенный технический материал с хорошим сопротивлением к появлению ржавчины.
Следует отметить маркировку на посудных изделиях: всегда нужно обращать на неё внимание и не доверять на слово продавцам, утверждающим, что посуда без отметок абсолютно безвредна. Лучше убедитесь в этом самостоятельно: достаточно поместить металл в уксус (2%) и посмотреть, не появились ли на поверхности стали тёмные пятна
При их наличии ни в коем случае нельзя начинать пользоваться этими изделиями.
Зачем необходима пищевая нержавейка
Изготовление различной тары и посуды, которые контактируют с продуктами питания, подразумевают выбор специальных материалов, имеющих особые свойства. Так как даже обычная нержавеющая сталь, которая славится своими антикоррозионными свойствами, не всегда сможет противостоять агрессивным химическим процессам, которые имеют отношение к пищевой промышленности. В этих случаях вопрос решается использованием специализированных пищевых нержавеющих составов. Именно эти сплавы лучше всего подходят для изготовления разного рода оборудования для обработки и хранения пищи.
Эти составы отвечают самым высоким требованиям (токсикологическим, гигиеническим, эстетическим) к металлам, которые допускается использовать в области пищевой промышленности.
Преимущества пищевой нержавеющей стали:
- экологически безопасна;
- легко обслуживается;
- не боится большинства химических сред;
- износостойкая;
- соответствует четким правилам растворения тяжелых металлов в рабочих средах.
Нержавейка по праву является одним из самых лучших материалов для изготовления посуды, которая используется в повседневном обиходе. Никакая хозяйка не откажется от красивой сковороды из этой стали, кастрюли, довольно практичных и элегантных столовых приборов, да и от какой-либо иной кухонной утвари. Из нержавеющей стали изготавливают поверхности холодильников, варочные плиты и так далее. На сегодняшний день количество применения изделий из нержавейки в быту постоянно растет.
Производители различных продуктов и предприятия общественного питания для оборудования своих цехов и заведений устанавливают нержавеющие трубы. Они тоже применяются для изготовления технологических устройств, используемых на всех этапах процесса приготовления пищи – для подготовки и измельчения сырья, его перемешивания, тепловой обработки, перевозки, разделения и сортировки.
