Детали трубопроводов AISI 304

Содержание

1. Расшифровка
2. Химический состав
3. Аналоги
4. Физические свойства
5. Область применения
6. Модификации

Благодаря окалиностойким свойствам, типовые детали трубопроводов AISI 304 применяются в технологических внутрицеховых и межцеховых трубопроводах химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Конструкционный материал не ржавеет в кислоте при экстремально высоких температурах до +900°С включительно, не содержит вредных примесей, и не изменяет вкус пищевых продуктов.

Расшифровка

В стандарте Соединенных Штатов AISI нержавеющие стали разделены на три категории – мартенситная С1, ферритная F1 и аустенитная А1 – А5. Это обусловлено одноименной внутренней структурой сплава в указанных категориях. Вся 300 серия имеет аустенитную структуру, а стали 304, 304Н и 304L относятся к ее первым группам А1 и А2.

Марка 304 характеризуется самым низким содержанием углерода, не поддается закаливанию, и не магнитится. Она устойчива к химической и межкристаллитной коррозии, отлично сваривается и обрабатывается. В частности, ее легко отполировать до зеркального блеска. Поэтому из AISI изготавливаются декоративные элементы для отделки интерьеров.

Кроме того, стандартный отвод AISI 304 не боится низких температур, так как материал считается хладостойким.

Химический состав

Массовая доля химических элементов в коррозионно-стойкой стали AISI 304 составляет:

·         С (углерод) – 0,08% максимум;

·         Fe (железо) – от 66,3 до 74%;

·         S (сера) – менее 0,03%;

·         P (фосфор) – менее 0,045%;

·         Cr (хром) – 18;

·         Ni (никель) – от 8 до 10%;

·         Mn (марганец) – 2% максимум;

·         Cu (медь) – около 1%.

Именно поэтому специалисты именуют этот сплав между собой, как «18/8» по содержанию основных легирующих добавок хром/никель, придающих материалу нержавеющие свойства.

Предназначены детали трубопроводов AISI 304 для эксплуатации в среде горячих газов с температурой от +550°С. Именно в этих условиях наиболее востребованы жаростойкие стали, не образующие окалину. Однако эффективны они в борьбе с межкристаллитной коррозией только при отсутствии высоких нагрузок.

Аналоги

С учетом химического состава и классификации коррозионно-стойкой стали по его внутренней структуре (аустенитная), ближайшим отечественным аналогом для AISI 304 является 08Х18Н10. Для его аналогов 304H и 304L ими становятся 12Х18Н9 и 03Х18Н11, соответственно. По классификации других стран аналогами AISI 304 являются:

·         Австрия (ONORM) – X5CrNi18-10OS;

·         Англия (BS) – 304S11, 304S15, 304S16, 304S17, 304S18, 304S25, 304S31;

·         Германия (DIN) – X6CrNi18-9, X5CrNi18-09, X5CrNi18-10;

·         Евросоюз (EN) – 1.4301, 1.4306, 1.4948;

·         Испания (UNE) – X5CrNi18-10, F3551, F3504;

·         Италия (UNI) – X5CrNi18-10, X3CrNi18-10;

·         Китай (GB) – 0Cr18Ni9, 0Cr19Ni9;

·         Польша (PN) – 0H18N9;

·         Швеция (SS) – 2333, 2332;

·         Чехия (CSN) – 17240;

·         Франция (AFNOR) – Z7CN18-09, Z6CN18-09, Z5CN17-08, Z4CN19-10FF, X5CrNi18-10, 304F00;

·         Япония (JIS) – SUS304.

Однако чаще всего обозначается отвод нержавеющий AISI 304 в соответствии с американским стандартом.

Физические свойства

Технические характеристики трубопроводных деталей из рассматриваемой марки стали обусловлены химическим составом металла и их назначением. Аустенитная сталь имеет кубическую кристаллическую решетку с ярко выраженным центрированием граней. Благодаря сочетанию основных легирующих добавок хрома и никеля 18/8% кристаллическая решетка сохраняется, даже, при резком охлаждении до -200°С.

Аустенизаторами в данном случае являются углерод, марганец и азот. Именно они придают железу состояние Y-фазы, в котором оно сохраняет прочность, и при +850°С, и при -200°С. Хром образует на поверхности сплава оксидную пленку толщиной в несколько атомов, которая и против. Никель отвечает за мелкую структуру аустенита, и сдерживает рост кристаллов.

В сравнении с другими классами нержавеющих сталей, имеющих ферритную, мартенситную структуру, 300 серия AISI стоит дорого. Это обусловлено высоким содержанием никеля, считающегося стратегическим сырьем. Поэтому фланец AISI 304 обходится дороже, чем аналогичная деталь из других коррозионностойких сталей.

Область применения

Вообще нержавейка AISI 304 применяется в очень широком диапазоне:

·         корпуса электронных приборов;

·         детали для морских, воздушных, речных судов;

·         столовые приборы;

·         оборудование для торговых точек и пунктов общепита;

·         кухонные принадлежности;

·         холодильная и ядерная промышленность;

·         производство пластмасс;

·         целлюлозно-бумажная промышленность;

·         фармацевтическая отрасль;

·         текстильное производство;

·         химическая и пищевая промышленность.

Соответственно, во всех указанных отраслях народного хозяйства детали трубопроводов AISI 304 применяются в широком ассортименте для изготовления технологических линий.

Модификации

Согласно регламенту стандарта AISI разновидностями стали 304 являются еще два железоуглеродных сплава:

·         304H – объемная доля углерода увеличена на 0,01%;

·         304L – содержание углерода снижено до 0,03%.

Первый материал ближе по свойствам к отечественной стали 12Х18Н9, аналогом второго сплава является нержавейка 03Х18Н11. Последний вариант разработан специально для сварных конструкций, второй не магнитится, даже, после механической обработки.