Обозначение по международным стандартам
Международный стандарт |
Американский ASTM A240 |
Европейский ЕN 10088-2 |
Российский ГОСТ 5632-72 |
---|---|---|---|
Обозначение марки | AISI 304 L | 1.4307 | 04Х18Н10 |
1.4306 | 03Х18Н11 |
Применяемые стандарты и одобрения
AMS 5511
ASTM A 240
ASTM A 666
MIL-S-4043
Классификация
сталь коррозионно-стойкая обыкновенная
Применение
- Оборудование для химического машиностроения
- Оборудование для пищевой промышленности
- Трубопроводы и котлы
- Сварные конструкции
AISI 304 L используется там, где компоненты требуют прочной сварки с сопротивлением межкристаллитной коррозии. Эти компоненты могут использоваться без последующей обработки шва, независимо от толщины.
Основные характеристики
- хорошее общее сопротивление коррозии
- очень хорошая защита от МКК
- пригодность к криогенным приложениям
- отличная свариваемость
AISI 304 L имеет более низкое содержание углерода по сравнению с AISI 304, что улучшает ее сопротивление межкристаллитной коррозии в сварных швах и зонах медленного охлаждения.
Химический состав (% к массе)
стандарт | марка | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ASTM A240 | AISI 304L | ≤0,030 | ≤0,75 | ≤2,0 | ≤0,045 | ≤0,030 | 18,00 - 20,00 | 8,00 - 12,00 |
Механические свойства
AISI 304L |
Сопротивление на разрыв (σв), Н/мм² |
Предел текучести (σ0,2), Н/мм² |
Предел текучести (σ1,0), Н/мм² |
Относительное удлинение (σ), % | Твердость по Бринеллю (HB) | Твердость по Роквеллу (HRB) |
---|---|---|---|---|---|---|
В соответствии с EN 10088-2 | ≥500 | ≥200 | ≥240 | ≥45 | - | - |
В соответствии с ASTM A 240 | ≥485 | ≥170 | - | ≥40 | 183 | 85 |
Механические свойства при высоких температурах

Физические свойства
Физические свойства | Условные обозначения | Единица измерения | Температура | Значение |
---|---|---|---|---|
Плотность | d | - | 4°C | 7.93 |
Температура плавления | °C | 1420 | ||
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 |
20-100°C 20-200°C 20-400°C |
16.0 16.5 17.5 |
Электрическое удельное сопротивление | ρ | Ωmm2/m | 20°C | 0.73 |
Магнитная проницаемость | μ | в 0,8 kA/m | 20°C | 1.015 |
Модуль упругости | E | MPa x 103 | 20°C | 200 |
Сопротивление коррозии
AISI 304 Lимеет хорошее общее сопротивление влажной коррозии и особенно рекомендована там, где есть риск межкристаллитной коррозии.
AISI 304 Lимеет хорошую устойчивость к большинству пищевых продуктов и многочисленным химическим средам:
- разбавленные щелочные растворы в температуре окружающей среды,
- разбавленные органические кислоты в температуре окружающей среды,
- нейтральные или щелочные соляные растворы без галоидного соединения,
- большинство органических сред.
Кислотные среды
Cплавы AISI 304 и AISI 304 L устойчивы к умеренно агрессивным органическим кислотам, например, уксусной и растворам фосфорной кислоты. Однако в более агрессивных средах типа кипящих растворов соляной или серной кислот сплавы теряют коррозионностойкость.
Кипящая 50-процентная каустика (щелочь) - также слишком агрессивная среда для этих сплавов.
Устойчивость к коррозии в кипящих химикалиях
Кипящая среда | Состояние металла | Скорость коррозии (мм/год) |
---|---|---|
20%-ая уксусная кислота |
Обычный металл Сваренный |
<0.01 <0.01 |
45%-ая муравьиная кислота |
Обычный металл Сваренный |
0.4 0.5 |
10%-ая сульфаминовая кислота |
Обычный металл Сваренный |
1.3 1.4 |
1%-ая соляная кислота |
Обычный металл Сваренный |
2.2 3.6 |
20%-ая фосфорная кислота |
Обычный металл Сваренный |
- - |
65%-ая азотная кислота |
Обычный металл Сваренный |
0.2 0.2 |
10%-ая серная кислота |
Обычный металл Сваренный |
16.8 22.3 |
50%-ая гидроокись натрия |
Обычный металл Сваренный |
1.8 2.2 |
Межкристаллитная коррозия
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.
Именно поэтому сталь AISI 304L с низким содержанием углерода предпочтительна для изделий, в которых материал после сварки подвергается воздействию агрессивных сред. «Низкий углерод» увеличивает время, необходимое для осаждения «вредных» карбидов хрома, но не прекращает реакцию их осаждения на длительное время в данном диапазоне температур.
Тест на МКК (Межкристаллитную коррозию)
ASTM A 262 Оценочные испытания |
Состояние металла | Скорость коррозии (мм/год) |
---|---|---|
Practice B (Метод B) (гептагидрат сульфата железа - Серная кислота) |
Обычный | 0.5 |
Сваренный | 0.5 | |
Practice E (Метод E) (пентагидрат сульфата меди - Серная кислота) |
Обычный | Без трещин |
Сваренный | Без трещин | |
Practice A (Метод A) (Травление щавелевой кислотой) |
Обычный | Ступенчатая структура |
Сваренный | Ступенчатая структура |
Растрескивание (Крекинговая Коррозия) под напряжением
Из всех аустенитных нержавеющих сталей марки AISI 302, AISI 304, AISI 304L наиболее восприимчивы к коррозионному растрескиванию (SCC) при подвергании напряжению в галоидных соединениях благодаря относительно низкому содержанию в них никеля.
Причины SCC:
- присутствие ионов галоидного соединения (вообще хлоридов),
- остаточные напряжения при растяжении,
- температуры свыше 50°C.
Напряжения могут возникнуть из-за деформации сплава в холодном состоянии во время формования, или ротационной вытяжки, или в процессе сварки, из-за возникновения напряжения от смены тепловых циклов. Уровни напряжения могут быть снижены путем отжига или термической обработки после деформации в холодном состоянии.
Сварка
- Сталь легко свариваемая.
- После сварки термическая обработка не требуется.
- Сварные швы должны быть механически или химически очищены от окалины, затем пассивированы.
Формовка
AISI 304L, 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.
число Эриксена характеристика обрабатываемости листового металла давлением |
LDR предельный коэффициент вытяжки |
---|---|
11.5 (мм) | 2.00-2.05 (мм) |
Свойства стали по гибкости аналогичны AISI 304
Обработка
Отжиг
Диапазон температуры отжига 1050°C ± 25°C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. После отжига необходимо травление и пассивирование.
Отпуск
Для AISI 304L - 450-600 °C в течение одного часа с небольшим риском сенситизации.
Травление (очистка поверхности)
- 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 сварки
Пассивация
- 20-25 % раствор HNO3 при 20°C
- Пассивирующие пасты для зоны сварки