Самый подробный обзор нержавеющей стали AISI304

Нержавеющая сталь AISI 304 (EN 1.4301)

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

Химический состав (% к массе)

стандарт	марка	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni
EN 10088-2	1.4301	<0,070	<1,0	<2,0	<0,045	<0,015	17,00 — 19,50	8,00 — 10,50
ASTM A240	304	<0,080	<0,75	<2,0	<0,045	<0,030	18,00 — 20,00	8,00 — 10,50

Основные характеристики

Главные особенности 304:
— хорошее общее сопротивление коррозии
— хорошая пластичность
— превосходная свариваемость
— хорошая полируемость
— хорошая способность к волочению для DDQ и DDS сортов

304L — аустенитная нержавеющая сталь с хорошей холодной формуемостью, сопротивлением коррозии, прочностью и хорошими механическими свойствами. Она имеет более низкое содержание углерода по сравнению с 304, что улучшает ее сопротивление межкристаллитной коррозии в сварных швах и зонах медленного охлаждения.

Типичное применение

— Предметы домашнего обихода
— Раковины
— Каркасы для металлоконструкций в строительной промышленности
— Кухонная утварь и оборудование для общепита
— Молочное оборудование, пивоварение
— сварные конструкции
— Резервуары судовые и наземные танкеры для продовольствия, напитков и некоторых химических веществ.

Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5513 ASTM
A 240 ASTM A
666

Физические свойства

Плотность	d	—	4°C	7,93
Температура плавления		°C		1450
Удельная теплоемкость	c	J/kg.K	20°C	500
Тепловое расширение	k	W/m.K	20C	15
Средний коэффициент теплового расширения	а	10″.K»	0-100°C 0-200°C	17.5 18
Электрическое удельное сопротивление	Р	Omm2/m	20°C	0.80
Магнитная проницаемость	М	в 0.8 kA/m DC или в/ч AC	20°C M M разряж.возд,	01.фев
Модуль упругости	E	MPa x 10	20°C	200
Коэффициент поперечного сжатия:

Коррозиеустойчивость

304 стали имеют хорошее сопротивление к общим коррозийным средам, но — не рекомендованы, где есть риск межкристаллитной коррозии. Они хорошо приспособлены для эксплуатации в пресной воде и городской и сельской атмосфере. Во всех случаях, регулярная очистка внешних поверхностей необходима для сохранения их первоначального состояния. 304 сорта имеют хорошее сопротивление различным кислотам:
— фосфорной кислоте во всех концентрациях при температуре окружающей среды,
— азотной кислоте до 65 %, между 20 и 50°C?
— муравьиной и молочной кислоте при комнатной температуре,
— уксусной кислоте между 20 и 50°C.

Кислотные среды

Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии рассчитана при 10-летнем воздействии).

Сварка нержавеющей стали AISI304

Свариваемость — очень хорошая, легко свариваемая.

Нет необходимости в термической обработке после сварки.

Однако где есть риск МКК, отжиг должен быть выполнен при 1050-1100°C.

18-9 L — низкоуглеродистый сорт или 18-10 T — стабилизированный сорт предпочтительнее в этом случае.

Сварные швы должны быть механически или химически очищены от окалины, затем пассивируемы.

Термообработка

Отжиг
Диапазон температуры отжига 1050°C ± 25°C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. Лучшее сопротивление коррозии получено, когда отжиг при 1070 °C., и быстром охлаждении. После отжига необходимо травление и пассивирование.

Отпуск
Для 304L — 450-600 °C. в течение одного часа с небольшим риском сенситизации. Для 304 -должна использоваться более низкая температура отпуска — 400 °C максимум.

Интервал ковки
Начальная температура: 1150 — 1260°C.
Конечная температура: 900 — 925°C.
Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.
Обратите внимание: Для нержавеющей стали для однородного прогрева требуется время в 2 раза превышающее время для той же самой толщины углеродистой стали.

Травление
Смесь Азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO3
+ 2% HF) при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотная кислотная смесь
(10 % H2SO4 + 0.5 % HNO3) при 60°C. Паста для очистки от окалины в зоне
Пассивация
20-25 % раствор HNO3 при 20°C. Пассивирующие пасты для зоны сварки.

Стали марок AISI 304 и 304L (по американскому классификатору ASTM A240) и их прямые российские аналоги 08Х18Н10 и 03Х18Н11 (по ГОСТ) являются самыми распространёнными и наиболее универсальными хромоникелевыми высоколегированными коррозионностойкими аустенитными сталями, находящими применение практически во всех отраслях материального производства, как в государствах СНГ, так и по всему миру. Популярность и востребованность этой стали обусловлены, при демократичной цене, её отличной стойкостью к окислению и коррозии, хорошей свариваемостью, уникальным сочетанием механических свойств и особенностями химического состава. В связи с тем, что межкристаллическая коррозия AISI 304 идёт только при высокотемпературном нагреве, эту марку особо рекомендуется использовать в условиях пониженных и сверхнизких температур. Сталь AISI великолепно полируется и надолго сохраняет эстетичный вид, что очень важно при изготовлении из неё архитектурных, строительных и дизайнерских конструкций, предметов интерьера и металлической мебели.

Основные сферы применения стали AISI 304

Трудно найти современную область деятельности, где бы в той или иной степени не применялась сталь AISI 304 или 0818Н10. Из неё, в частности, повсеместно изготавливают:

контейнеры, тару и резервуары для хранения и перевозки всевозможных сыпучих веществ и жидкостей;
приёмники и оборудование для производства и транспортировки агрессивных химических реактивов и лекарственных препаратов;
детали и элементы установок по производству жидких и пастообразных продуктов питания (кремов, кваса, вина, молока и пр.), а также для их транспортировки;
оборудование для бурения скважин и укрепления шахтных выработок;
варочное кухонное оборудования и бытовые столовые принадлежности.

Кроме того, AISI 304 служит основным материалом для многих единиц лабораторных научных приборов, криогенных агрегатов, формовочных плит, опорных элементов и т. п.

Химический состав и дифференциация стали марки AISI 304

Стандарт ASTM A240 регламентирует химический состав стали AISI 304 следующим образом:

углерод - не более 0,08% (AISI 304L - 0,03%);
марганец - не более 2%;
фосфор - не более 0,45%;
сера - не более 0,03%;
кремний - не более 0,75%;
хром - 18,0 - 20,0%;
никель - 8,0 - 10,5% (AISI 304L - до 12%);
азот - 0,1%.

Высокие антикоррозионные показатели AISI 304 связаны с присутствием на поверхности материала тонкой плёнки оксида хрома. А поскольку эта сталь имеет абсолютно однородную структуру по всей толщине, все детали и материалы из неё (листы, прутки,труба профильная, фасонные заготовки) даже при повреждениях верхнего слоя продолжают сохранять прежнюю устойчивость к коррозии. Разрушенная оксидная плёнка моментально восстанавливается, не допуская распространения повреждения. Аналогичный процесс идёт и в нержавеющих конструкциях, находящихся под атмосферным воздействием. Постоянные перепады температур ведут к появлению микротрещин, в которых тут же формируется защитный слой. Это свойство стали AISI 304 позволило изготавливать из неё надёжные ёмкости, перила наружных лестниц и балконов, плавательные бассейны и многое другое. Гарантированная долговечность таких изделий - не менее 150 лет.

Наличие в составе AISI 304 большого количества никеля даёт этой марке стали важное преимущество перед безникелевыми аналогами (AISI 430 и др.). Поскольку температура плавления никеля гораздо выше, чем хрома, он остаётся в структуре металла даже при термическом воздействии (например, в процессе сварки), тогда как хром почти полностью выгорает. Сохраняясь в сварном шве, никель обеспечивает его прочность и дополнительную коррозионную стойкость.

Сталь AISI 304 от многих других нержавеющих сталей отличается возможностью дифференциации. Это означает, что в процессе производства материала ему могут быть приданы некоторые специфические свойства, связанные с конкретной областью его последующего применения или требуемым характером обработки. Посредством варьирования состава стали (в пределах установленных норм) можно обеспечивать ей:

более высокую свариваемость;
способность к глубокой и ротационной вытяжке;
способность к формовке растяжением;
повышенную прочность, нагартовку;
дополнительную жаростойкость;
особую пригодность к отдельным видам механической обработки.

Как любая аустенитная сталь, AISI 304 может быть, при необходимости, дополнительно упрочнена либо добавлением в её состав азота (модификация 304LN), либо одним из заводских технологических методов формоупрочнения (нагартовкой, давлением, многократной дрессировочной прокаткой или растяжением).

Процесс азотирования наиболее приемлем к сталям, предназначенным для изготовления крупных объектов нефтегазовой и химической промышленности (транспортных контейнеров, колонн, резервуаров). В этом случае, при более высокой расчётной прочности металла, возможно уменьшение толщины стенок и тем самым - достижение существенной экономии затрат на материалы.

Аустенитые нержавеющие стали, прошедшие формоупрочнение, применяются для производства деталей и элементов, несущих механическую нагрузку - сварных труб, формовочных плит для автотракторной промышленности, обручей для кегов, строительной арматуры, планок, цепей, ограждений и т. д.

Сталь AISI 304 (08Х18Н10), в отличие от 400-й группы «нержавеек» (аналогов 12Х17), не обладает магнитными свойствами, что в определённых случаях бывает очень важным в её практическом применении. Однако, это качество - лишь следствие особой внутренней структуры металла, оно никоим образом не отражается на его химической и коррозионной стойкости, прочностных характеристиках и технологичности в обработке.

Важнейшие эксплуатационные свойства и технологичность AISI 304

К основным эксплуатационным качествам стали AISI 304, определяющим её применяемость и технологичность, относятся следующие её свойства:

1. Устойчивость к высоким и низким температурам.

С увеличением температуры предел прочности AISI 304 снижается. Особенно заметно это проявляется при нагреве материала свыше 425 град. С. Так, если при 600 град. С этот параметр равен 380 N/mm2, то при 800 град. С - уже 170 N/mm2, а при 1000 град. С - всего 50 N/mm2. По этому же алгоритму падает и предел упругости.

при непрерывном воздействии - 925 град. С;
при прерывистом воздействии - 850 град. С.

Снижение рабочей температуры до сверхнизких величин ведёт к серьёзному повышению прочности стали: при -78 град. С предел прочности равен 1100 N/mm2, при -161 град. С - 1450 N/mm2, а при -196 град. С - 1600 N/mm2. Несколько увеличивается, хотя и не в такой степени, и предел упругости материала, ударная вязкость при этом ухудшается.

2. Стойкость к коррозии.

Сталь AISI 340 показывает хорошую устойчивость к воздействию большинства кислот (за исключением серной). При атмосферном воздействии по коррозионностойкости она существенно превосходит алюминий и. тем более, обычную углеродистую сталь. Так, в сельских условиях десятилетняя скорость коррозии AISI 340 составляет 0,0025 (алюминия - 0,025, углеродистой стали - 5,8), а в индустриальных морских - 0,0076 (алюминия - 0,686, углеродистой стали - 46,2).

3. Тепловая обработка материала.

Отжиг.

Оптимальная температура отжига AISI 304 - от 1010 до 1120 град. С. Наиболее идеальные условия для этой технологической операции - температура 1070 град. С и последующее быстрое охлаждение (или отпуск).

Отпуск.

Отпуск стали 304 лучше всего вести 1 час при температуре от 450 до 600 град. С. Если имеется необходимость избежать сенситизации, рабочую температуру следует снизить до 400 градусов.

Горячая обработка (ковка).

Ковку AISI 304 или её другую горячую обработку необходимо вести при начальной температуре 1150 - 1260 град. С и конечной - 900 - 925 град. С. При этом отжиг заготовки обязателен. Чтобы добиться однородности прогрева, следует учитывать, что такая однородность у стали AISI 304 достигается в 12 раз медленнее, чем при прогреве углеродистых сталей.

4. Холодная обработка.

Сталь AISI 304 и её модификация 304L, благодаря хорошей пластичности и высоким прочностным качествам, легко поддаются холодной обработке. К типичным видам такой обработки относятся изгиб, вытяжка (ротационная и глубокая) и формовка растяжением. Для операции формовки, в принципе, можно применять то же оборудование и тот же инструмент, что и для углеродистых сталей, однако поскольку аустенитные стали в ходе этого процесса дополнительно упрочняются, здесь необходимы механические усилия в полтора - два раза выше.

Гибка.

Пределы изгиба при различной толщине листа AISI 304 различны. При толщине до 3 мм минимальный радиус изгиба может быть практически нулевым, при большей толщине - равным половине толщины листа. Угол гибки - 180 град. при толщине 3 - 6 мм и 90 град. при толщине 6 - 12 мм. Обратное распрямление у аустенитных сталей больше, чем у углеродистых. Поэтому, заготовку следует слегка «перегибать» (при загибе на прямой угол перегиб может составлять от 2 до 25 градусов, в зависимости от соотношения радиуса и толщины листа). Рекомендуемый минимальный радиус гибки стали 304 - двойная толщина листа.

Глубокая и ротационная вытяжка.

Используя пресс, при глубокой вытяжке материалу позволяют свободно течь, не подвергая заготовку торможению. Но при вытяжке изделий с точными размерами чаще всего применяют формовку с растяжением (торможением), в этом случае желательно предусмотреть процесс упрочения, совмещённый с формовкой.

Ротационная вытяжка ведётся на токарно-давильном оборудовании и, по сути, является формовкой с точением. Этим методом обычно формуются изделия симметричного вращения (вёдра и т. п.), которые не требуют последующей полировки.

5. Свариваемость.

Сталь AISI 304 может легко свариваться любым современным методом. Последующая термическая обработка шва не нужна. Но во избежание риска межкристальной коррозии, полезно провести дополнительный отжиг при температуре 1050 - 1150 град. С с быстрым последующим охлаждением. Остывший сварочный шов следует очистить от окалины и пассировать (обработать травильной пастой).

Качественная аустенитная нержавеющая сталь 304 является одним из зарубежных аналогов российских маркок 08Х18Н10 и 12х18н10т. Её свойства позволяют эффективно применять материал во многих отраслях. Давно облюбовали её биологи, химики медики и фармацевты, для которых изготавливаются ёмкости и инструменты, стойкие к воздействию жидких и агрессивных сред. Отлично подходит этот сплав для изготовления деталей трубопроводов, арматуры, сварных труб. Нередко можно увидеть примеры эффективного применения в строительстве. Также изготавливаются:

Металлическая посуда;
Поручни и ограждения;
Ёмкости для молока, кваса, других пищевых жидкостей;
Кухонные мойки;
Оборудование, применяемое в пищевой промышленности;
Детали фильтров;
Контейнеры для жидких и сыпучих продуктов, рассчитанных на длительное хранение;
Различные детали в автомобильной промышленности, включая выхлопные трубы.

Существует ли разница в параметрах между отечественным и зарубежным стандартами? Стоит признать, что нержавеющая сталь aisi 304 характеристики гост 12х18н10т (СНГ) превосходит. Одно из ключевых преимуществ – свариваемость. У сталей с легирующими добавками титана этот параметр заметно хуже.

Нержавеющая сталь aisi 304

Вас интересует нержавеющая сталь aisi 304 и ее российский аналог? На территории постсоветского пространства выпускаются хромоникелевые стали устойчивые к коррозии. Это упомянутые выше марки с 0,8 и 0,12% углерода с отличными эксплуатационными свойствами. Одно из преимуществ – низкий процент содержания углерода – до 0,08%. Хром создаёт на поверхности тонкую оксидную плёнку.

Есть и другие добавки, применяемые для легирования. В частности, нержавейка aisi 304 имеет включения марганца, меди. Как и любая аустенитная марка, сталь 304 не проявляет ферромагнитных свойств.

Нержавеющая сталь aisi 430 характеристики

Помимо 304 стали популярностью пользуются и некоторые другие коррозионностойкие марки. Это нержавейка aisi 316 и 430. Первая была получена путём добавления в 304 легирующего элемента молибдена. В РФ и странах СНГ выпускается под маркой 08Х17Н13М2.

Жаропрочная нержавеющая сталь aisi 430 обладает высокой устойчивостью к воздействию кислотных, щелочных и солевых растворов. После термообработки приобретает высокую прочность. К минусам можно отнести свариваемость, которая хуже чем у 304.

Недорогая нержавеющая сталь aisi 316 также пользуются популярностью. Из неё изготавливается немало различных изделий, вплоть до бижутерии. Заказать указанные марки можно, обратившись к менеджерам компании «Региональный дом металла».

APEX METAL предлагает покупателям разнообразные виды нержавеющего металлопроката , выполненного из лучших марок нержавеющей стали, соответствующих строгим международным нормам и обладающих великолепными технологическими, а так же и эксплуатационными характеристиками. Высокая коррозионная устойчивость нержавеющей стали является основной характеристикой изделий из данных материалов при долговечной работе в агрессивных коррозионно-активных средах, в широких температурных диапазонах.

Химический состав проката, выполненного из коррозионно-стойкой нержавеющей стали aisi 304 аустенитного класса, соответствует требованиям норматива АISI – Аmerican Iron and Steell Institute (Американского Института Стали и Сплавов). В сопроводительных документах обозначение марок нержавейки aisi и ее аналогов производится в соответствии с национальными или международным стандартами:

Национальный стандарт	Марка нержавеющей стали
AISI США	сталь AISI 304	сталь AISI 321	сталь AISI 316	сталь AISI 430
Стандарт РФ	08Х18Н10	12Х18Н10Т	08Х17Н13М2	12Х17
EN Европа	1.4301	1.4541	1.4436	1.4016
UNS США	S30400	S32100	S31600	S43000
SIS Швеция	2332/33	2337	2343	2320
BS Великобритания	304S31	321S31	316S33	430S17
JIS Япония	SUS304	SUS321	SUS316	SUS430
DIN Германия	X5CrNi18-10	X10CrNiTi18-10	X3CrNiMo18-3-4	X6Cr17

Какую информацию можно узнать по условному обозначению марок нержавеющей стали

Нержавеющие свойства стали обусловлены наличием в ее составе легирующих элементов, основными из которых являются хром и никель. Для придания особых свойств (большей прочности, хладостойкости и других), улучшения технологических характеристик в сталь добавляют и другие легирующие элементы (например, титан, молибден, марганец), наноприсадки редкоземельных металлов.

Благодаря легированию титаном, нержавеющая сталь 12х18н10т приобретает повышенную хладостойкость и используется для изготовления сварных изделий для криогенной техники, работающей при t до -269˚С. Кроме того, по условному обозначению марок стали можно определить:

Химический состав стали, например, хромистая нержавеющая сталь Х6Cr17 - aisi 430 содержит в своем составе до 0,08% массовой доли углерода (цифра 6 после буквы Х указывает на среднее содержание углерода в стали, умноженное на 100) и 16 - 18% хрома
Класс стали, например, цифра 3 в обозначении нержавеющей стали aisi 316 указывает на ее принадлежность к аустенитному классу. Соответственно цифра 4 в обозначении стали 430 указывает на принадлежность стали к ферритному классу, две последующие цифры определяют порядковый номер стали в группе
Европейский стандарт указывает на принадлежность нержавеющей стали к определенному типу, по порядковым номерам сталей 1.4301, 1.4436, 1.4016 можно определить, что рассматриваемые марки относятся к группе нержавеющих сталей (в данную группу входят стали под номерами 1.40ХХ-1.45ХХ)
Буква S в обозначении стали по стандарту UNS обозначает принадлежность материала к группе жаростойких и коррозионно-стойких (нержавеющих) сталей (в данную группу входят стали, обозначаемые S00001…S99999)
В обозначении стали по шведскому стандарту цифры 23ХХ указывают на содержание хрома в стали (все рассматриваемые в таблице марки относятся к группе сталей с содержанием хрома ≥10%)
В стандартах, действующих на территории РФ, по условному обозначению стали можно судить об ее элементном составе, в нормативных документах на нержавеющую сталь (ГОСТ 5632 и других) представлена информация о классификации стали, химсоставе, свойствах, назначении и сферах применения
В обозначении стали по шведскому стандарту цифры 23ХХ указывают на хрома ≥10%)
В стандартах, действующих на территории РФ, по условному обозначению стали можно судить об ее элементном

Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5513
ASTM A 240
ASTM A 666

Классификация

сталь коррозионно-стойкая жаропрочная

Применение

Предметы домашнего обихода
Раковины
Каркасы для металлоконструкций в строительной промышленности
Кухонная утварь и оборудование для общепита
Молочное оборудование, пивоварение
Сварные конструкции
Резервуары судовые и наземные танкеры для продовольствия, напитков и некоторых химических веществ

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

Основные характеристики

хорошее общее сопротивление коррозии
хорошая пластичность
превосходная свариваемость

Химический состав (% к массе)

Механические свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся к только AISI 304 .

Физические свойства

Физические свойства	Условные обозначения	Единица измерения	Температура	Значение
Плотность	d	-	4°C	7.93
Температура плавления		°C		1450
Удельная теплоемкость	c	J/kg.K	20°C	500
Тепловое расширение	k	W/m.K	20°C	15
Средний коэффициент теплового расширения	α	10 -6 .K -1	0-100°C 0-200°C	17.5 18
Электрическое удельное сопротивление	ρ	Ωmm 2 /m	20°C	0.80
Магнитная проницаемость	μ	в 0.80 kA/m DC или в/ч AC	20°C μ μ разряж.возд.	1.02
Модуль упругости	E	MPa x 10 3	20°C	200

Сопротивление коррозии

304-е стали имеют хорошее сопротивление к общим коррозийным средам, но не рекомендованы там, где есть риск межкристаллитной коррозии. Они хорошо приспособлены для эксплуатации в пресной воде и городской и сельской среде. Во всех случаях необходима регулярная очистка внешних поверхностей для сохранения их первоначального состояния.

304-е стали имеют хорошее сопротивление различным кислотам:

фосфорной кислоте во всех концентрациях при температуре окружающей среды,
азотной кислоте до 65 % при температуре 20°C - 50°C,
муравьиной и молочной кислоте при комнатной температуре,
уксусной кислоте при температуре 20°C - 50°C.

Кислотные среды

Температура, °C	20						80
Концентрация, % к массе	10	20	40	60	80	100	10	20	40	60	80	100
Серная кислота	2	2	2	2	1	0	2	2	2	2	2	2
Азотная кислота	0	0	0	0	2	0	0	0	0	0	1	2
Фосфорная кислота	0	0	0	0	0	2	0	0	0	0	1	2
Муравьиная кислота	0	0	0	0	0	0	0	1	2	2	1	0

Код: 0 = высокая степень защиты - Скорость коррозии менее чем 100мкм/год
1 = частичная защита - Скорость коррозии от 100 до 1000мкм/год
2 = нет защиты - Скорость коррозии более чем 1000мкм/год

Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии расчитана при 10-летнем воздействии).

Устойчивость к коррозии в кипящих химикалиях

Кипящая среда	Состояние металла	Скорость коррозии (мм/год)
20%-ая уксусная кислота	Обычный металл Сваренный	<0.01 0.03
45%-ая муравьиная кислота	Обычный металл Сваренный	1.4 1.3
10%-ая сульфаминовая кислота	Обычный металл Сваренный	3.7 3.7
1%-ая соляная кислота	Обычный металл Сваренный	2.5 2.8
20%-ая фосфорная кислота	Обычный металл Сваренный	<0.03 <0.03
65%-ая азотная кислота	Обычный металл Сваренный	0.2 0.2
10%-ая серная кислота	Обычный металл Сваренный	11.3 12.5
50%-ая гидроокись натрия	Обычный металл Сваренный	3.0 3.3

Причиной незащищенности аустенитных нержавеющих сталей в диапазоне температур 425°C - 820°C является осаждение карбидов хрома на границах зерен. Такие стали "сенсибилизируются" и становятся подверженными межкристаллитной коррозии в агрессивных окружающих средах. Содержание углерода в марке AISI 304 может вызвать сенсибилизацию от теплового режима в местах сварных швов и зонах их термического влияния.

Тест на МКК (Межкристаллитную коррозию)

Сварка

Сталь легко свариваемая.
После сварки термическая обработка не требуется.
Сварные швы должны быть механически или химически очищены от окалины, затем пассивированы.

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.

О формовке с растяжением

В процессе формовки с растяжением заготовку подвергают «торможению» во время вытяжки. Стенки становятся более тонкими, и во избежание разрывов стали желательно предусмотреть свойства повышенного упрочнения при формовке.

Степень растяжения определяется эриксоновским испытанием на вытяжку (деформация производится до начала утончения стенок).

Тесты на Глубокую вытяжку

При чистой глубокой вытяжке на прессе заготовку не подвергают «торможению», а материалу дают свободно течь в инструментах. На практике такое бывает очень редко. Например, при вытяжке хозяйственной посуды всегда присутствует также элемент формовки с растяжением.

Характеристики листового материала при глубокой вытяжке описываются предельным коэффициентом вытяжки - LDR (отношение наибольшего возможного диаметра образца до момента разрыва к диаметру пресса) и пределом фестонообразования (при формовочном тесте – относительный размер образующихся язычков).

Испытание на выдавливание по Эриксену

*Limiting drawing ratio - предельный коэффициент вытяжки

Оценка фестонообразования

Гибка

Приближенные пределы изгиба:

s < 3мм → мин r = 0
3мм < s < 6мм → мин r = ½ s, угол 180°
6мм < s < 12мм → мин r = ½ s, угол 90°

Обратное распрямление больше, чем у углеродистой стали, ввиду чего «перегибать следует, соответственно, больше». При загибе обычного прямого угла на 90º получаем следующие показатели по выправлению:

r = s обратное распрямление около 2°
r = 6s обратное распрямление около 4°
r = 20s обратное распрямление около 15°

Для аустенитной нержавеющей стали (в т.ч. AISI 304 ) минимальный рекомендуемый радиус изгиба составляет r = 2s, где s - толщина листа.

Обработка

Отжиг

Диапазон температуры отжига 1050°C ± 25°C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. Лучшее сопротивление коррозии достигается при отжиге на уровне 1070 °C и быстром охлаждении. После отжига необходимо травление и пассивирование.

Отпуск

Для AISI 304L - 450-600 °C в течение одного часа с небольшим риском сенситизации. Для AISI 304 должна использоваться более низкая температура отпуска - максимум 400 °C.

Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.

Следует обращать особое внимание на следующий факт: для нержавеющей стали для однородного прогрева требуется время, в 2 раза превышающее время для той же самой толщины углеродистой стали.

Травление (очистка поверхности)

Смесь азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO 3 + 2% HF) при комнатной температуре или 60°C
Серно-азотная кислотная смесь (10 % H 2 SO 4 + 0.5 % HNO 3) при 60°C
Паста для очистки от окалины в зоне сварки