Состав и свойства
Эта сталь является аналогом стали российского производства марки 08Х8Н1. Поэтому по своему составу они очень близки. Основного элемента в ней – железа от 66 до 74 процентов. Остальное составляют так называемые легирующие добавки. К ним относятся: хром – около 20%, марганца – 2%, никеля — 8%, углерода – менее 8%. На базе этой стали в зависимости от находящегося в ней количества углерода были разработаны дополнительные две марки металла: с меньшим содержанием углерода – это AISI 304L, с повышенным содержанием — AISI 304 H. Российским аналогом первой марки является сталь 03Х18н11.
Фланец воротниковый из стали 03Х18н11
Наличие именно такого процентного содержания добавок и соответствующая обработка придают этому металлу столь необходимые и полезные свойства.
К полезным свойствам относятся:
- Продолжительная стойкость к повышенным или низким температурам. Полученный экспериментальным путём интервал допустимых температур составляет от минус 200 °С до плюс 650 °С.
- Высокая устойчивость к длительному воздействию агрессивных сред (солёной водой, кислотных и щелочных растворов). То есть хорошая антикоррозийная стойкость.
- Слабая намагниченность. Этого удаётся достичь за счёт создания специальной структуры и способов обработки.
- Прекрасная экологичность. Она позиционируется на международном рынке как материал категории Inox. Эту категорию она получила благодаря тому, что не впитывает ни какие вещества, в том числе и токсичные.
- Хорошо подвергается обработке.
- Высокая прочность при небольшом удельном весе.
- Большое сопротивление к эффекту оксидации.
- Почти идеальное предотвращение загрязнения продуктов, хранящихся в ёмкостях из этой стали.
- Прекрасная эстетичность и простота в очистке после применения посуды.
- Широкая область применения.
К дополнительным преимуществам можно отнести большой срок службы изделий, изготовленных из этого металла, низкие эксплуатационные затраты.
Серьёзных недостатков у этой стали нет. Существуют некоторые проблемы при обработке и эксплуатации в условиях высоких температур. Для всех аустенитных нержавеющих сталей при обработке в диапазоне температур от 425 °С вплоть до 820 °С проявляется эффект осаждения карбидов хрома. Такие стали становятся подвержены межкристаллической коррозии при помещении изделий в сильноагрессивные среды. Поэтому, этот эффект, так называемой «сенсибилизации» может проявляться в местах нагрева, например при сварке, в местах швов.
В России сталь марки 08Х18Н10 – аналог AISI 304, в Евросоюзе 1.4301. Следует отметить, что во многих странах существует своя система классификации.
Описание стали
Описываемая в статье марка нашла свое распространение при изготовлении сварных и сборных металлоконструкций, бытового оборудования и составных частей трубопроводной арматуры. Если упоминать форму листа, то сталь можно классифицировать на горячекатаный и холоднокатаный материал, что определяется технологией производства. Плоский металлопрокат реализуется в виде рулонов и листов. Поверхность полотна в процессе производства может быть обработана определенным способом, в итоге удается получить следующие разновидности поверхности:
- зеркальную;
- шлифованную;
- матовую.
В продаже встречается труба нержавеющая, которая изготавливается электросварным способом. Материал не подвергается коррозии в тех местах, где были образованы механические повреждения или царапины. Емкости из этой стали могут использоваться для перевозки и хранения продуктов химической отрасли, пищевой промышленности. В первом случае речь идет о слабых химических реактивах.
В форме трубы сталь может обладать прямоугольным, круглым или квадратным сечением. По способу производства изделия могут быть бесшовным или электросварными. Поверхности в данных случаях могут быть шлифованными, матовыми или зеркальными. AISI 304 (ГОСТ 08Х18Н10) используется для изготовления бочонков для меха, кваса и пива, а также для производства оборудования, катушек охлаждения, бункеров, молочного оборудования, криогенных сосудов, испарителей, кастрюль.
Характеристики стали
Сталь AISI 304 имеет свои индивидуальные характеристики. Их можно разделить на три категории:
- физические;
- химические;
- механические.
Физические характеристики определяются следующими параметрами:
- плотность нержавеющей стали AISI 304 равна 7,78-7,93 г/см3;
- температура плавления – 1450 °С;
- удельная теплоёмкость – 500 дж/кг×К;
- тепловое расширение – 15 ВТ/м×К;
- электрическое удельное сопротивление – 0,8 Ом×м2/м.
Физические свойства AISI 304
Эти характеристики определяют многие свойства этого металла.
Химические характеристики состоят из следующих показателей:
- процентное содержание различных элементов в составе материала;
- устойчивость стали к химическим реакциям при воздействии агрессивной среды;
- скорость естественного окисления (коррозия);
- способность к впитыванию и последующему выделению вредных веществ.
Химический состав AISI 304
К механическим характеристикам относятся:
- прочность на сжатие (составляет 210МПа);
- прочность на разрыв (изменяется в пределах от 520 до 720 МПа);
- допустимый предел текучести (около 210 МПа);
- деформация на растяжение (примерно 45%);
- твердость по роквелу (достигает 70 единиц).
Жаропрочность AISI 304 в сравнении с другими марками
Устойчивость к коррозии AISI 304 в сравнении с другими марками
Пищевая нержавеющая сталь: AISI 304, 430, 18/8, 18/10..
В чем разница между различными сортами нержавеющей стали (304, 430, 220, и т.д.)? Что означают разные номера маркировки (18/8, 18/10, 18/0, и т.д.)? Нас часто об этом спрашивают, поэтому мы решили написать небольшую статью, посвященную пищевой нержавеющей стали.
«Сорт» нержавеющей стали определяет ее качество, долговечность и термостойкость. Маркировка 18/8, 18/10 и т.д. обозначает состав нержавеющей стали, а именно – соотношение в ней хрома и никеля.
Маркировка пищевой нержавеющей стали
18/8 и 18/10 — два наиболее распространенных сорта нержавеющей стали, используемых для:
- мебели из нержавеющей стали
- кухонной посуды
- столовых приборов
Эти сорта также известны как 304 (AISI 304) и входят в серию сортов 300. Первое число, 18, обозначает долю хрома а второе — никеля. Например, нержавеющая сталь 18/8 содержит 18% хрома и 8% никеля.
В нержавеющей стали 304 также содержится не более 0,8% углерода и не менее 50% железа. Хром связывает кислород на поверхности продукта, образуя пленку, защищающую железо от окисления (ржавчины). Никель также повышает коррозионную стойкость нержавеющей стали. Следовательно, чем выше содержание никеля, более устойчива нержавеющая сталь к коррозии.
Сталь марки AISI 304 — это аустенитная сталь (сталь, легированная хромом, никелем и марганцем, сохраняющая при охлаждении до комнатной и ниже структуру твердого расплавленного раствора — аустенита) с низким содержанием углерода. Сталь этой марки является наиболее широко используемой из всех марок стали, а её характеристики делают её универсальной в применении.
Эта сталь и ее аналог — сталь марки 08Х18Н10 используется для изготовления оборудования для химических и пищевых предприятий и предприятий общественного питания, оборудования для производства, хранения и транспортировки молока, пива, вина и других напитков, а также химреактивов, кухонных и столовых принадлежностей.
Сталь 18/0 содержит незначительное количество никеля (0,75%) и, следовательно, имеет пониженную коррозионную стойкость — она более подвержена ей по сравнению с сортами 18/8 или 18/10. Тем не менее, это — сталь высокого качества. Пищевая сталь 18/0 также известна как сталь 430 и входит в серию нержавеющих сталей 400 которая, в отличие от серии 300, является магнитной.
Пищевые нержавеющие стали серии 200 часто используются для изготовления посуды, кухонных принадлежностей, столовых приборов и контейнеров. Эти стали, как правило, существенно дешевле стали 304 – в серии 200 дорогой никель частично заменен марганцем. Несмотря на то, что изделия из стали 200 так же безопасны, они не так устойчивы к коррозии как сталь марки 304.
У нас можно заказать любую нейтральную мебель из нержавеющей стали.
Использование пищевой нержавеющей стали для столовых приборов
Иногда считают, что сталь 18/10 тяжелее, поэтому менее подходит для столовых приборов. На самом деле, нет никакой разницы между весом столовых приборов из стали 18/8 и 18/10. Никель в столовых приборах из стали 18/10 обеспечивает дополнительную прочность – к примеру, вилки из такой стали плохо гнутся. У столовых приборов из стали 18/10 также более блестящая поверхность.
Использование пищевой нержавеющей стали для посуды
Нержавеющая сталь является прекрасной альтернативой для посуды из алюминия с тефлоновым покрытием. Тем не менее, на конфорка плиты, жарочная или варочная поверхность из нержавеющей стали сами по себе не обеспечивают оптимальную теплопроводность, поэтому кастрюли и другая посуда, как правило, сделаны из трехслойного материала. Например, в нержавеющей сковороде стали, слой алюминия расположен между двумя слоями стали 18/10, что позволяет теплу равномерно распределяться по всей сковороде. В этих кастрюлях алюминий не вступает в контакт с пищевыми продуктами.
Насколько безопасна нержавеющая сталь?
Нержавеющая сталь является одним из самых распространенных материалов, используемых на кухнях сегодня. Он используется для столовых приборов, посуды, рабочих поверхностей самого разного теплового оборудования. Это прочный, легко поддающийся санитарной обработке и дезинфекции материал, устойчивый к коррозии и действию агрессивных различных кислот, содержащихся в мясе, молоке, фруктах и овощах. Не менее важно, что в нержавеющей стали нет химических веществ, которые могут мигрировать в продукты и напитки.
Мы считаем, что нержавеющая сталь, стекло, чугун, дерево, керамика с эмалью без свинца являются самыми безопасными материалами для использования в кухне. Наша компания предлагает широкий ассортимент изделий из нержавеющей стали.
Способы обработки
Сталь AISI 304 достаточно легко подвержена практически всем видам механической обработки: штамповке, формовке, прокату. Кроме этого она хорошо сверлится, режется, фрезеруется и шлифуется. Сталь хорошо подвергается глубокой вытяжке на прессе, а также холодной гибке и формовке. Для этого металла допустимый радиус изгиба зависит от толщины листа. Его вычисляют по формуле r=2×s. Где s — это толщина листа.
При термической обработке допускается: обжиг, отпуск. Для проведения обжига температура заготовки должна составлять 1050 °С. Допустимый интервал составляет 25 °С в обе стороны. После обжига производят быстрое охлаждение. Это позволяет придать металлу хорошие антикоррозийные свойства. После проведения процесса обжига обязательно проводят ещё два вида обработки: травление и пассивирование.
Процесс травления, то есть очистки поверхности, производится с помощью смеси двух кислот: азотной и фтористоводородной. Этот процесс производится при нагреве до 60 °С, а пассивация с помощью 20% раствора азотной кислоты с применением специальных паст, особенно для той зоны, где производилась сварка.
Отпуск производиться при более низкой температуре (450 — 600 °С) в течение 60 минут. Для сохранения технологии термической обработки необходимо помнить для нержавеющей стали время однородного прогревы в два раза выше, чем у углеродистой стали.
Детали или элементы конструкции, изготовленные из стали AISI 304 достаточно легко могут быть сварены. Это происходит благодаря хорошим показателям плавкости. Для этого можно использовать автогенную сварку без добавления присадочных материалов.
Жаростойкость
AISI 304 имеет хорошую стойкость к окислению при температурах до 870 °C, а при длительной эксплуатации и до 925 °C.
Тем не менее, длительное пребывание при температуре 425-860 °C не рекомендуется если требуется коррозионная стойкость в водной среде. В этом случае больше подходит сталь марки AISI 304L из-за ее устойчивости к выделению карбидов.
В случаях, когда требуется высокая прочность при температурах от 500 °C до 800 °C, лучше применять сталь AISI 304H. Этот материал будет дольше сохранять коррозионную стойкость в воде.
