Круг AISI 304
- 1
- 2
Нержавеющий круг AISI 304
Одним из наиболее распространенных на отечественном рынке видов стали для создания круглого прутка является сталь 08Х18Н10. Однако данная марка стали является Российской, у данного сплава есть импортный аналог AISI 304, производство которого налажено в соответствии с нормами EN 10060-2004, 10278 и ряда других. Эти нормативы регламентируют химический состав и геометрические размеры нержавеющего прутка, который широко применяется на Западе и стран восточного региона. Данный нержавеющий круг обладает крайне высокой стойкостью ко многим неблагоприятным факторам, таким как жидкости и агрессивные среды. Стойкость материала достигается благодаря воздействию кислородом и хромом, что приводит к формированию пленки из оксида хрома, которая и становится тем самым защитным слоем.
Прутки из нержавейки широко используются во многих отраслях, связанных с производством бытовых узлов и агрегатов.
Основные характеристики нержавейки AISI 304
AISI 304 обладает большим перечнем свойств, которые выгодно выделяют его на фоне других материалов. Среди них:
1) Устойчивость к коррозии в течение долгого периода времени (в среднем 100 лет).
2) Механические повреждения не убирают антикоррозийных свойств AISI 304 так как данная сталь имеет однородную структуру.
3) Круг из нержавеющей стали устойчив к перепаду температур.
4) Отличительным свойством AISI 304 является твердость и упругость.
5) Для нержавейки отлично подходят большинство видов сварки, что упрощает процесс ее монтажа.
Области применения AISI 304
Данный круг нашел свое применение в отраслях, связанных с транспортировкой агрессивных жидкостей и средств, благодаря своей устойчивости к различным воздействиям. К тому же данная нержавейка не вступает в опасные реакции и окислами с продуктами, что позволило начать ее использование в пищевой промышленности.
Многогранность использования круга AISI 304 обусловила ее распространенность на рынке нержавейки. Она заслуженно занимает одну из лидирующих позиций по количеству сфер применения.
Применение в пищевой сфере
Упоминания об этом сплаве можно часто встретить в источниках, связанных с пищевой сферой, поскольку его параметры позволяют считать его безопасным для человека.
Дело в том, что технология выпуска коррозиестойкого круга, а также создания конструкций из него подразумевает использование такого сырья, которое не будет вступать в активную химическую реакцию с пищей, либо эта реакция не будет нести негативных последствий. И это является значительным преимуществом, поскольку многие другие, не менее качественные виды стали, не выдерживают нагрузок и вступают в реакцию под термическим воздействием.
Именно поэтому круг AISI 304 относится к пищевым сплавам. Она удовлетворяет требованиям и критериям проверок безопасности, что зафиксировано в нормативных документах, предоставляемых при проверке перед использованием материалов из нержавейки третьей серии по AISI в пищевой промышленности.
Важность нержавеющего круга AISI 304 для пищевой промышленности
Материалы, которые отлично сопротивляются коррозии, а также не вступают в опасные химические реакции с другими веществами, являются крайне ценными для пищевой, перерабатывающей промышленности. Еще одной сферой применения такой нержавейки может стать транспортировка химических веществ.
Также круг AISI 304 крайне прост в обслуживании, а также относительно безопасен для окружающей среды. При этом прутки из нержавеющей стали обладают долгим эксплуатационном периодом, что делает их приоритетным выбором во многих отраслях.
Сплав AISI 304
Прутки из AISI 304 являются отличным выбором для изготовления разнообразных кухонных принадлежностей. Утварь, изготовленная из никельсодержащей нержавейки, будет в течение долгого времени служить верой и правдой хозяйке, которая ее купит. Круг AISI 304 используется при изготовлении ручек сковород, кастрюль разнообразных форм, а также множества другой полезной кухонной утвари, произведенной из нержавеющей стали, сегодня без которой невозможно представить нормальное хозяйство.
Кухонные плиты и холодильники, изготовленные с применением нержавеющего сплава AISI 304, имеют длительный эксплуатационный период, поскольку данная сталь крайне устойчива к высоким механическим повреждениям и термической обработке.
Материал активно используется при создании трубопроводов для пищевой промышленности, чтобы во время обработки сырье не подвергалось вредоносному воздействию. При этом при изготовлении различных продуктов необходимо специализированное оборудование, которое также создается с использованием нержавейки AISI 304. То есть, нержавеющий сплав применяется на всех стадиях изготовления продуктов питания.
Особенности круга из нержавеющий стали AISI 304 заключается в его химическом составе, который позволяет приобрести материалу важнейшие антикислотные свойства, столь необходимые в пищевой и других отраслях. Прутки из коррозиестойкой стали содержат примерно 18% хрома. Именно этот металл обеспечивает высокую стойкость к коррозии.
Регулируя пропорции хрома в нержавейке, можно придавать ей определенные свойства, которые нужны для конкретной задачи. Если снизить содержание хрома в сплаве, можно получить более дешевый вариант стали, который будет эффективен только в средах со слабой агрессивностью. При этом нержавейка, которая будет содержать большее количество хрома, крайне устойчива к среде, насыщенной солями, но более дорогая, такая как, например, AISI 321. Однако наиболее оптимальным решением является нержавеющий круг из стали AISI 304, так как он может применяться в наибольшем количестве неблагоприятных сред, и относительно дешев в ценовой политике.
На данный момент, в нашей стране отсутствуют нормативные документы, которые полностью определяют и регламентируют термин «пищевая нержавейка». Бытует мнение, что большое количество нержавейки является пищевой, просто важно учитывать эксплуатационные условия.
При этом все оборудование, которые находится на пищевых и химических предприятиях постоянно находится под воздействием агрессивных сред, но нержавеющий круг отлично показывает себя в данных неблагоприятных условиях.
При этом конкретная марка круга или прутка зависит от конкретных требований, выдвигаемых к нему. В первую очередь следует учитывать длительность использования изделия в агрессивной среде, затем необходимо учесть степень агрессивности среды. Для химической промышленности необходимы наиболее устойчивые разновидности нержавейки, в то время как для пищевой промышленности подойдут менее стойкие материалы.
Цены на нержавеющий круг из стали AISI 304
Круги из марки стали 08Х18Н10 является сходным по характеристикам с аналогичным кругом из AISI 304, и является крайне распространенным материалом среди производителей техники, предназначенной для работы в пищевой и химической промышленности. Данная марка нержавейки является относительно дешевой.
304 сталь обладает уникальным составом, что позволяет электрополировать ее. Дополнительными преимуществами данной нержавейки являются удобство монтажа в виду хорошей свариваемости и усиленная устойчивость к коррозии.
Отдельные конструкции, созданные из нержавеющего круга AISI 304 применяются при сборке устройств для упаковки консервов, при сборке полуавтоматических линий по разливу напитков, а также в качестве средств для хранения молочных продуктов.
При соблюдении всех условий эксплуатации конструкции из данной нержавейки способны сохранять работоспособное состояние в течение крайне долгого периода времени, что и обуславливает их популярность на рынке.
Свойства изделий из нержавеющего круга AISI 304
Главным свойством данного материала является высокая устойчивость к кислотности, температуре, механическому воздействию, а также другим неблагоприятным факторам окружающей среды. Это обеспечивает высокий спрос на материалы из никельсодержащей нержавейки.
При этом прутки из сплава AISI 304 крайне устойчивы к воздействию влаги и холода, поэтому могут храниться в течение долгого периода времени.
Однако наверняка одним из наиболее важных факторов является цена, которая является достаточно низкой, что позволяет использовать нержавеющий круг в больших масштабах.
Использование нержавеющего круга AISI 304
Перечень свойств данной нержавейки делает ее популярной в следующих отраслях:
1) Химическая промышленность и транспортировка химикатов;
2) Фармацевтическая промышленность;
3) Пищевая промышленность;
4) Судостроение;
5) Машиностроение;
6) Создание фильтрующих изделий;
7) Текстильная и бумажная промышленность;
Как мы видим, область применения данного сплава является крайне широкой и продолжает развиваться. Несомненно, что количество сфер применения будет расти, по мере изобретения новых конструкций, основанных на прутках и элементах из никельсодержащей стали AISI304. Следовательно, следует ожидать продолжение роста развития производства металлургической продукции
Уже сейчас, нержавеющий круг AISI304 применяется для создания кухонных принадлежностей, таких как мебель, вилки, ножи, кастрюли, сковородки, ложки, а также различных емкостей, предназначенных для хранения и транспортировки пищи. Многие кухонные плиты и холодильные агрегаты частично состоят из нержавейки AISI 304 в виду ее стойкости к температурам. При этом продукты и жидкости, хранящиеся в данных емкостях, не теряют своих свойств и не загрязняются, поскольку данный металл практически не вступает в химические реакции с окружающей средой, а если и вступает, то они являются безвредными для человека.
Стоит отметить, что прутки данного сплава крайне удобны для создания различных эстетических конструкций, поэтому продукция из данного материала не только экономична и практична, но и красива.
Способы обработки прутков из нержавейки AISI 304
Учитывая многообразие применения различных конструкций и узлов, нержавейка может подвергаться множеству видов обработки. Ниже представлена часть из них:
1) Сварка вольфрамовым электродом либо неплавящимся электродом применяется при необходимости создания неразъемных соединений. При такой обработке дополнительно применяется аргон либо соединения аргона и углекислого газа. Является достаточно распространенным видом сварки AISI 304.
2) Круг из нержавеющей стали AISI 304 обладает рядом полезных свойств, однако они могут быть усилены при использовании термической обработки. Прутки подвергаются температуре от 1050 до 1150 градусов, а далее охлаждаются при помощи воды или воздуха. Оптимальная температура для такой закалки – 1070 градусов.
3) Использование смесей азотной и плавиковой кислот для пассивации прутков.
4) Очистка поверхности нержавеющего круга AISI 304 проводится при помощи азотной либо плавиковой кислоты.
Прутки из коррозиестойкого сплава могут быть при помощи фрезерных и токарных станков. Однако такая обработка затруднена ввиду повышенной вязкости материала, что приводит к налипанию стружки к режущей кромке. В результате снижается качество кромки круга из нержавейки. Однако данная проблема была решена после внедрения специального устройства, названного стружколом.
Прутки из нержавейки обрабатываются на станках как ручным методом, так и при помощи ЧПУ.
При обработке металла станками используют резцы марки Р18 и Р6М5, оснащенные дополнительной режущей пластикой.
Сварка нержавеющего круга из стали марки AISI 304
Свойства данного материала практически полностью снимают с него ограничения по сварке. Это является дополнительным преимуществом конструкций из AISI 304, помимо низкой цены и высокой практичности. Начальная необходимая температура для проведения сварочных работ – 1050 градусов. Зачистка швов происходит мгновенно после зачистки получившихся швов. В дальнейшем они покрываются специальными составами, увеличивающими эксплуатационный срок полученных конструкций.
Как происходит отжиг
Отжигом называется процедура, при которой металл изначально подвергается температуре выше 1010 в течение определенного периода времени, и впоследствии охлаждается при помощи воды либо воздуха. Данная процедура позволяет закалить круг из нержавеющей стали, придав ему наивысшее качество. Эксплуатационные показатели металлов, прошедших отжиг, значительно повышаются.
Оптимальной температурой для получения наиболее качественного круга из нержавеющей стали является 1070 градусов. Ключевыми этапами качественного отжига являются протравка и пассировка готовой конструкции.
Процедура пассивации прутков из AISI 304
Пассивацией называется процедура обработки и воздействия на сталь с применением 20% азотной кислоты. Данная процедура позволяет улучшить характеристики металла. Процесс данного воздействия называется отпуском, при этом обязательным его условием является температура более 400 градусов.
Существует дополнительный способ обработки, называемый «горячей обработки». Суть метода заключается в воздействии на металл значительным давлением при температуре свыше 1150 С. Данная обработка позволяет придать дополнительные свойства металлу.
Процесс очистки поверхности металла
После всех обработок поверхность металла нуждается в очистке от всех загрязнителей. Очистка проводится с использованием различных кислот. Примерное содержание раствора – 10% азота, 2% фтора и водорода. Для эффективного процесса очищения необходимо поддерживать температуру 60 градусов.
Альтернативными вариантами очищения могут служить серная и азотная кислота.
Все способы очистки позволяют правильно закончить обработку металла и придать им упругость, твердость, устойчивость ко влиянию неблагоприятных условий.
Сопротивление AISI 304 коррозии кислыми средами
| Температура в °C | 20 | 80 | ||||||||||
| Концентрация в % 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 |
Предел прочности AISI 304 при повышенных температурах
| Температура, °C | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | 380 | 270 | 170 | 90 | 50 |
Минимальные величины предела упругости AISI 304 при повышенных температурах
| Температура, °С | 550 | 600 | 650 | 700 | 800 |
|
Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2 |
120 | 80 | 50 | 30 | 10 |
Свойства при низких температурах сплавов марок AISI 304 и 304L
| Температура | oC | -78 | -161 | -196 |
| Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2 |
N/mm2 | 1100/950 | 1450/1200 | 1600/1350 |
| Rp0,2 Предел Упругости, (0.2 %), (условный предел текучести) N/mm2 |
N/mm2 | 300/180 | 380/220 | 400/220 |
| Ударная вязкость | J | 180/175 | 160/160 | 155/150 |
Механические свойства сплава AISI 304 при нормальной температуре
| Наименование | 304 | 304L | ||
| Типичн | Min | Типичн | Min | |
| Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2 |
600 | 515 | 590 | 485 |
| Rp0,2 Предел Упругости, (0.2 %), (текучесть), N/mm2 |
310 | 205 | 310 | 170 |
| A5 относительное удлинение, % |
60 | 40 | 60 | 40 |
| Твердость по Бринеллю - НВ | 170 | - | 170 | - |
| Усталостная прочность, N/mm2 | 240 | - | 240 | - |
Атмосферные воздействия на AISI 304 в сравнении с другими металлами при различных атмосферных воздействиях
| Окружающая среда | Скорость коррозии(mm/год) | ||
| AISI 304 | Aлюминий-3S | Углеродистая сталь | |
| Сельская | 0.0025 | 0.0025 | 5.8 |
| Морская | 0.0076 | 0.432 | 34.0 |
| Индустриальная Морская | 0.0076 | 0.686 | 46.2 |
Сварка AISI 304
| Сварочный процесс | Толщина без сварного шва | С учетом сварного шва | Защитная среда | ||
| Толщина | Покрытие | ||||
| Пруток | Проволока | ||||
| Resistance -spot (точечная) -seam (шов) | ≤2mm | ||||
| TIG | <1.5mm | >0.5mm | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 ER 347 (Si) | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 ER 347 (Si) | Аргон |
| Аргон + 5% Водород | |||||
| Аргон + Гелий | |||||
| PLASMA | <1.5mm | >0.5mm | ER 310 | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 ER 347 (Si) | Аргон |
| Аргон + 5% Водород | |||||
| Аргон + Гелий | |||||
| MIG | >0.8mm | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 ER 347 (Si) | Аргон + 2% CO2 | ||
| Аргон + 2 % O2 | |||||
| Аргон + 3% CO2 + 1% H2 | |||||
| Аргон + Гелий | |||||
| S.A.W. | >2mm | ER 308 L ER 347 | |||
| Electrode | Repairs | E 308 | |||
| E 308L | |||||
| E 347 | |||||
| Laser | <5mm | Гелий. Иногда Аргон, Азот. | |||
Аналоги отечественных и зарубежных сталей
| Россия | 08Х18Н10 |
| Германия | 1.4301, 1.5301, X5CrNi18-10, X5CrNi18-9, X6CrNi18-9 |
| Япония | SUS304 |
| Франция | 304F00, X5CrNi18-10, Z4CN19-10FF, Z5CN17-08, Z6CN18-09, Z7CN18-09 |
| Англия | 304S11, 304S15, 304S16, 304S17, 304S18, 304S25, 304S31 |
| Евросоюз | 1.4301, X5CrNi18-10, X6CrNi18-10 |
| Италия | X3CrNi18-10, X5CrNi18-10 |
| Испания | F.3504, F.3551, X5CrNi18-10 |
| Китай | 0Cr19Ni9, OCr18Ni9 |
| Швеция | 2332, 2333 |
| Польша | 0H18N9 |
| Чехия | 17240 |
| Австрия | X5CrNi18-10OS |