Nehrđajući čelik 304 (koji se obično piše kao SUS304 ili AISI304) je najčešće korišteni i svestrani austenitni nehrđajući čelik na svijetu. Njegova kineska kvaliteta je 06Cr19Ni10. U nastavku je dato detaljno objašnjenje hemijskog sastava, mehaničkih svojstava i područja primjene nehrđajućeg čelika 304.
I. Hemijski sastav jezgra
Otpornost na koroziju i mehanička svojstva nerđajućeg čelika 304 određuju se njegovim preciznim hemijskim sastavom. Glavni rasponi sastava (prema standardu ASTM A240) su sljedeći:
| Element | Raspon sadržaja (tež.%) | Glavna funkcija |
| hrom (Cr) | 18,0–20,0% | Osnovni element: Formira gust pasivni film hrom oksida, pružajući "nerđajuća" svojstva i osnovnu otpornost na koroziju. |
| nikl (Ni) | 8,0–10,5% | Ključni element: Stabilizira austenitnu strukturu, pružajući odličnu žilavost, nemagnetizam, zavarljivost i poboljšanu otpornost na koroziju. |
| ugljik (C) | ≤0,08% | Povećava snagu. Međutim, visok sadržaj ugljika može lako dovesti do intergranularne korozije nakon zavarivanja, što dovodi do razvoja niskougljične verzije 304L. |
| mangan (Mn) | ≤2,0% | Poboljšava snagu i djelomično zamjenjuje ulogu nikla. |
| silicijum (Si) | ≤0,75% | Djeluje kao deoksidant i poboljšava otpornost na visoke temperature. |
| fosfor (P) | ≤0,045% | Element nečistoće, zahtijeva kontrolu (smanjuje žilavost). |
| sumpor (S) | ≤0,030% | Element nečistoće, zahteva kontrolu (utiče na obradivost u vrućem stanju). |
| dušik (N) | ≤0,10% | Može poboljšati snagu, posebno za 304L. |
| željezo (Fe) | Balans | Osnovni metal. |
Razlike u hemijskom sastavu derivata:
304L: Ugljik (C) ≤ 0,03%, značajno smanjuje rizik od senzibilizacije zavara.
304H: Ugljik (C) 0,04–0,10%, dizajniran za poboljšanje čvrstoće pri visokim temperaturama i performansi puzanja.
II. Tipična mehanička svojstva
Tipična mehanička svojstva nehrđajućeg čelika 304 na sobnoj temperaturi u stanju žarenog rastvora (najčešće isporučeno stanje) su kako slijedi:
| Indikator učinka | Tipična vrijednost | Objašnjenje |
| Zatezna čvrstoća | ≥515 MPa | Maksimalna vlačna sila koju materijal može izdržati prije loma. |
| Snaga prinosa (0,2% offset) | ≥205 MPa | Tačka naprezanja u kojoj materijal počinje da prolazi kroz trajnu deformaciju. |
| Izduženje (dužina 50 mm) | ≥40% | Ključni indikator: Ekstremno veliko izduženje ukazuje na odličnu plastičnost i žilavost, što olakšava izvođenje procesa hladnog oblikovanja kao što su duboko izvlačenje i savijanje. |
| Tvrdoća (Tvrdoća po Brinelu HB) | ≤201 HB | Relativno niska tvrdoća, što ukazuje na značajnu tendenciju kaljenja pri radu (postaje teže tokom obrade). |
| Modul elastičnosti | ~193 GPa | Slično ugljičnom čeliku, mjera krutosti materijala. |
| Gustina | ~7,93 g/cm³ | Nešto niže od ugljeničnog čelika. |
Važne karakteristike:
Nemagnetno: Nemagnetno u potpuno žarenom stanju. Međutim, nakon hladne obrade (kao što je rezanje, savijanje, štancanje), dio austenita može se transformirati u martenzit, što rezultira slabim magnetizmom. Autentičnost ne treba suditi samo po magnetizmu.
Work Hardening: Brzo postaje tvrđi i jači tokom hladnog rada, ali se smanjuje plastičnost. Složeno oblikovanje može zahtijevati srednje žarenje.
III. Glavna polja primjene
Zahvaljujući odličnim ukupnim performansama, nerđajući čelik 304 se koristi u gotovo svim industrijskim i svakodnevnim životnim poljima:
| Polje aplikacije | Specifična primjena | Razlozi za odabir 304 |
| Posuđe i prehrambena industrija | Lonci, zdjele, umivaonici, sudoperi, radne ploče; oprema za preradu hrane, rezervoari za skladištenje, cjevovodi, ugostiteljski pribor. | Sigurnost i higijena: Otporan na koroziju, lako se čisti, bez ispiranja štetnih tvari (prikladno za hranu). |
| Arhitektura i dekoracija | Zidovi zavjese, okovi za vrata/prozore, rukohvati, ukrasi za liftove, krovište, strukturne komponente. | Estetski i izdržljivi: Različite završne obrade (brušene, zrcalne, pjeskarene), dobra otpornost na atmosfersku koroziju, dug vijek trajanja. |
| Industrijska oprema i hemikalije | Spremnici za skladištenje, izmjenjivači topline, cjevovodi, reaktorske posude (za ne-visoko korozivne medije), mašine za tekstil/papir. | Opšta otpornost na koroziju: Dobra otpornost na širok spektar hemikalija i industrijskih okruženja, dobra obradivost. |
| Kućanski aparati | Bubnjevi za veš mašine, obloge bojlera, kućišta mikrotalasne pećnice, obloge frižidera, unutrašnjost mašine za pranje sudova. | Otporan na koroziju od vlage/pare, estetski ugodan, visoke čvrstoće. |
| Prijevoz | Oprema vozila, unutrašnjost tračnica, komponente kontejnera, komponente izduvnog sistema. | Dobra otpornost na vremenske uslove, pogodna za oblikovanje i zavarivanje. |
| Medical & Pharmaceutical | (Zahteva specifičnu površinsku obradu) Baze hirurških instrumenata, nesterilna kućišta opreme, delovi koji nisu u kontaktu sa jezgrom u farmaceutskoj opremi. | Jednostavan za čišćenje i sterilizaciju, otporan na uobičajena dezinficijensa. |
| Energy & Environmental | Jedinice za odsumporavanje dimnih plinova, neosnovne komponente u nuklearnim elektranama, nosači za montažu solarnih panela. | Pouzdane performanse u umjereno korozivnim sredinama. |
IV. Rezime
Nerđajući čelik 304, zbog svog uravnoteženog hemijskog sastava (18/8 hrom-nikl), nudi odličnu otpornost na koroziju, neuporedivu sposobnost oblikovanja i zavarljivost, što ga čini pravim "univerzalnim čelikom". To je najekonomičniji i najpouzdaniji izbor u velikoj većini konvencionalnih okruženja. Samo kada se suočavate sa okruženjima s visokim sadržajem klorida (kao što je morska voda, sol za odmrzavanje) ili jako korozivnim kemijskim medijima, potrebno je razmotriti nadogradnju na nehrđajući čelik 316 koji sadrži molibden.
