Нержавіюча сталь 304 (зазвичай позначається як SUS304 або AISI304) – це найпоширеніша та універсальна аустенітна нержавіюча сталь у світі. Його китайський клас - 06Cr19Ni10. Нижче наведено детальне пояснення хімічного складу, механічних властивостей і сфер застосування нержавіючої сталі 304.
I. Хімічний склад ядра
Стійкість до корозії та механічні властивості нержавіючої сталі 304 визначаються її точним хімічним складом. Основні діапазони складу (відповідно до стандарту ASTM A240) такі:
| елемент | Діапазон вмісту (мас.%) | Основна функція |
| хром (Cr) | 18,0–20,0% | Основний елемент: утворює щільну пасивну плівку з оксиду хрому, що забезпечує «нержавіючі» властивості та основну стійкість до корозії. |
| Нікель (Ni) | 8,0–10,5% | Ключовий елемент: стабілізує аустенітну структуру, забезпечуючи відмінну в'язкість, відсутність магнетизму, зварюваність і підвищену стійкість до корозії. |
| Вуглець (C) | ≤0,08% | Підсилює силу. Однак високий вміст вуглецю може легко призвести до міжкристалітної корозії після зварювання, що призведе до розробки низьковуглецевої версії 304L. |
| Марганець (Mn) | ≤2,0% | Підвищує міцність і частково замінює роль нікелю. |
| Кремній (Si) | ≤0,75% | Діє як розкислювач і підвищує міцність при високій температурі. |
| Фосфор (P) | ≤0,045% | Домішковий елемент, вимагає контролю (знижує в'язкість). |
| Сірка (S) | ≤0,030% | Домішковий елемент, потребує контролю (впливає на гарячу оброблюваність). |
| Азот (N) | ≤0,10% | Може покращити міцність, особливо для 304L. |
| Залізо (Fe) | Баланс | Основний метал. |
Відмінності в хімічному складі похідних сортів:
304L: Вуглець (C) ≤ 0,03%, значно знижуючи ризик сенсибілізації зварного шва.
304H: Вуглець (C) 0,04–0,10%, призначений для підвищення високотемпературної міцності та повзучості.
II. Типові механічні властивості
Типові механічні властивості нержавіючої сталі 304 за кімнатної температури в стані відпалу в розчині (найпоширеніший стан, що поставляється) такі:
| Індикатор ефективності | Типове значення | Пояснення |
| Міцність на розрив | ≥515 МПа | Максимальна сила розтягування, яку може витримати матеріал до розриву. |
| Межа текучості (0,2% зміщення) | ≥205 МПа | Точка напруги, при якій матеріал починає зазнавати остаточної деформації. |
| Подовження (довжина 50 мм) | ≥40% | Ключовий показник: надзвичайно високе подовження вказує на відмінну пластичність і міцність, що полегшує виконання процесів холодного формування, таких як глибока витяжка та згинання. |
| Твердість (Твердість за Бринеллем HB) | ≤201 HB | Відносно низька твердість, що вказує на значну схильність до наклепу (стає твердішим під час механічної обробки). |
| Модуль пружності | ~193 ГПа | Подібно до вуглецевої сталі, міра жорсткості матеріалу. |
| Щільність | ~7,93 г/см³ | Трохи нижче вуглецевої сталі. |
Важливі характеристики:
Немагнітний: Немагнітний у повністю відпаленому стані. Однак після холодної обробки (наприклад, різання, згинання, штампування) деяка кількість аустеніту може перетворитися на мартенсит, що призводить до слабкого магнетизму. Автентичність не слід оцінювати лише за магнетизмом.
Трудове загартування: Під час холодної обробки швидко стає твердішим і міцнішим, але пластичність знижується. Для комплексного формування може знадобитися проміжний відпал.
III. Основні сфери застосування
Завдяки чудовим загальним характеристикам нержавіюча сталь 304 використовується практично у всіх галузях промисловості та побуту:
| Поле застосування | Конкретне застосування | Причини вибору 304 |
| Посуд і харчова промисловість | Каструлі, миски, миски, мийки, стільниці; харчове обладнання, резервуари для зберігання, трубопроводи, посуд для громадського харчування. | Безпека та гігієна: стійкий до корозії, легко миється, не виділяє шкідливих речовин (харчовий). |
| Архітектура та оздоблення | Навісні стіни, дверна/віконна фурнітура, поручні, оздоблення ліфтів, покрівля, конструктивні елементи. | Естетичний і міцний: різноманітність поверхонь (шліфована, дзеркальна, піскоструминна), хороша стійкість до атмосферної корозії, довгий термін служби. |
| Промислове обладнання та хімікати | Резервуари для зберігання, теплообмінники, трубопроводи, реакторні ємності (для невисоко корозійних середовищ), текстильне/паперове обладнання. | Загальна стійкість до корозії: хороша стійкість до широкого спектру хімічних речовин і промислових середовищ, хороша працездатність. |
| Побутова техніка | Барабани пральних машин, вкладиші водонагрівачів, корпуси мікрохвильових печей, холодильників, салони посудомийних машин. | Стійкий до вологи/парової корозії, естетичний, високоміцний. |
| Транспорт | Обшивка транспортних засобів, салони залізничного транспорту, компоненти контейнерів, компоненти вихлопної системи. | Гарна атмосферостійкість, зручна для формування та зварювання. |
| Медицина та фармацевтика | (Потрібна спеціальна обробка поверхні) Основи хірургічних інструментів, корпуси нестерильного обладнання, неосновні контактні частини у фармацевтичному обладнанні. | Легко чистити та стерилізувати, стійкий до звичайних дезінфікуючих засобів. |
| Енергія та екологія | Установки сіркоочистки димових газів, непрофільні компоненти атомних електростанцій, монтажні кронштейни сонячних панелей. | Надійна робота в помірно корозійних середовищах. |
IV. Резюме
Завдяки збалансованому хімічному складу (18/8 хром-нікель) нержавіюча сталь 304 забезпечує чудову стійкість до корозії, неперевершену формувальність і зварюваність, що робить її справжньою «універсальною сталлю». Це найбільш економічний і надійний вибір у переважній більшості звичайних середовищ. Лише при роботі в середовищах з високим вмістом хлоридів (таких як морська вода, сіль для розморожування) або сильно корозійних хімічних середовищах необхідно розглянути можливість переходу на нержавіючу сталь 316, що містить молібден.
