Oțel inoxidabil AISI 304 / EN 1.4301: echivalente, proprietăți și aplicații

Introducere

AISI 304, cunoscut în Europa ca EN 1.4301 sau X5CrNi18-10, este oțelul inoxidabil austenitic crom-nichel 18-8 de referință. Combină rezistența excelentă la coroziune în condiții atmosferice și chimice blânde, formabilitate și sudabilitate bune, suprafețe igienice și disponibilitate largă în orice formă de produs. Pentru producători, ingineri și cumpărători, primul pas în specificație este înțelegerea modului în care același material este numit în diferite sisteme naționale și regionale.

Denumiri echivalente

Sistem	Desemnare
AISI / ASTM	304 (ASTM A240/A240M, UNS S30400)
EN (european)	1.4301, X5CrNi18-10 (EN 10088)
JIS (japonez)	SUS304 (JIS G4303/G4304/G4305)
GB (chineză)	06Cr19Ni10 (GB/T 20878, S30408)
BS (britanic)	304S15 / 304S31

Comparația compoziției chimice (% în greutate)

Element	AISI 304	EN 1.4301	JIS SUS304
Carbon, max	0.08	0.07	0.08
Crom	18.0 - 20.0	17.5 - 19.5	18.0 - 20.0
Nichel	8.0 - 10.5	8.0 - 10.5	8.0 - 10.5
Mangan, max	2.0	2.0	2.0
Siliciu, max	1.0	1.0	1.0
Fosfor, max	0.045	0.045	0.045
sulf, max	0.030	0.030	0.030

Proprietăți mecanice

Proprietate	Minimum/Raza	Standard de referință
Rezistență la tracțiune	515 MPa min (ASTM A240); 520-720 MPa (EN 10088-2)	ASTM A240 / EN 10088-2
Limita de curgere (0,2% compensare)	205 MPa min (ASTM A240); 210 MPa min, t până la 8 mm (EN 10088-2)	ASTM A240 / EN 10088-2
Elongaţie	40% min (ASTM A240); 45% min (EN 10088-2)	ASTM A240 / EN 10088-2
Duritate	92 HRB / 201 HBW max (ASTM A240)	ASTM A240

Proprietăți fizice

Proprietate	Valoare
Densitate	7,93 g/cm3
Interval de topire	1400 - 1450 grad
Conductivitate termică (20 grade)	16.2 W/(m·K)
Expansiune termică medie (20-100 grade)	17,3 x 10-6 / grad
Rezistivitatea electrică	0.72 μΩ·m
Modulul de elasticitate	aproximativ 200 GPa la 20 de grade

Rezistenta la coroziune

În mediile atmosferice și în cele mai ușoare medii chimice, 304 prezintă o rezistență generală excelentă la coroziune și este potrivit pentru funcționare sub aproximativ 300 de grade unde atmosfera nu este puternic corozivă. Rezistă acizilor alimentari, substanțelor chimice organice și multor medii anorganice diluate. Limitări apar în soluțiile care-conțin clorură, atmosferele marine și acizii fierbinți, unde poate apărea coroziune localizată sau fisurare prin coroziune sub tensiune; pentru astfel de servicii, trebuie specificate clase de rulmenți-molibden, cum ar fi 316/316L sau aliaje superioare. Finisajul suprafeței afectează în mod semnificativ performanța: suprafețele lustruite sunt mai rezistente decât suprafețele aspre sau solcate.

Sudare

304 este ușor sudat prin toate procesele convenționale, inclusiv TIG, MIG, MMA și sudarea prin rezistență. Deoarece standardul 304 se poate sensibiliza în zona afectată de căldură-în timpul sudării, gradul scăzut de-carbon 304L (EN 1.4307) este preferat pentru secțiunile sudate grele în care nu este posibilă recoacere după soluție de sudare sau unde sudura va servi în medii corozive. Selectarea umpluturii urmează metalul de bază: umplutura ER308/ER308L este standard pentru îmbinarea 304.

Este AISI 304 magnetic?

În starea de recoacere, 304 este în esență ne-magnetic. Prelucrarea la rece, cum ar fi îndoirea, tragerea sau rularea poate transforma o anumită austenită în martensită indusă de tensiune-, producând un ușor magnetism; acest lucru este normal și nu indică un defect material.

Formulare și aplicații tipice de produs

304 este produs ca placă, foaie, bobină, bandă, țeavă, tub, bară, tijă, sârmă, unghi, canal și grindă. Aplicațiile includ echipamente de procesare a alimentelor și băuturilor, rezervoare de depozitare, aparate de bucătărie, panouri arhitecturale și placare, schimbătoare de căldură, echipamente farmaceutice, fabrici de bere și produse lactate și conducte și structuri industriale generale.

FAQ

Î1: Care este echivalentul EN 1.4301?EN 1.4301 (X5CrNi18-10) este echivalent cu AISI 304, UNS S30400, JIS SUS304 și GB/T 06Cr19Ni10 (S30408).

Î2: Care este diferența dintre AISI 304 și EN 1.4301?Sunt același material desemnat în sisteme diferite. Există diferențe minore în gama maximă de carbon specificată (0,08% în AISI/JIS față de 0,07% în EN 10088) și gama de crom, dar gradele sunt interschimbabile în scopuri practice.

Î3: Ce standard guvernează placa AISI 304?ASTM A240/A240M acoperă plăci, foi și benzi; țevile fără sudură și sudate sunt acoperite de ASTM A312; bare conform ASTM A276; și forjate conform ASTM A182.

Î4: Ar trebui să fie utilizat 304 sau 304L pentru construcții sudate?Pentru secțiuni subțiri și servicii non-corozive, 304 este adecvat. Pentru secțiunile sudate groase expuse la medii corozive, 304L (EN 1.4307) evită sensibilizarea și este alegerea mai sigură atunci când recoacerea post-sudare este imposibilă.

Î5: Ce limită de temperatură se aplică la 304?Pentru serviciul continuu în aer, aproximativ 870 de grade este folosit în mod obișnuit ca limită superioară de proiectare, cu accelerarea oxidării peste aceasta; sub 300 de grade, performanța la coroziune este factorul care guvernează mai degrabă decât temperatura.

Î6: De ce rece-funcționează 304 devine ușor magnetic?Deformarea la rece induce martensita-indusă de deformare în austenita metastabilă; efectul este cel mai puternic în materialele puternic trase sau laminate și poate fi îndepărtat prin recoacere cu soluție.