AISI 304不銹鋼(UNS S30400)是使用最廣泛的不銹鋼,包含18-20%的Cr和8-10.5%的Ni,也稱為18-8不銹鋼。304型在退火條件下是非磁性的,但是在冷加工(例如沖壓,拉伸,彎曲,軋制)之后,奧氏體結(jié)構(gòu)的一部分可能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,因此具有弱磁性。AISI 304具有良好的耐大氣腐蝕和抗氧化性。高鎳鉻合金含量使其具有出色的耐腐蝕性,在食品工業(yè)中作為標(biāo)準(zhǔn)食品級(jí)不銹鋼被廣泛使用。
304級(jí)不銹鋼有多種變體,例如超低碳版本304L,含氮版本304N,具有改善的蠕變性能的304H和具有較高碳含量的302類(lèi)型。與AISI 304相比,第二廣泛使用的316級(jí)不銹鋼減少了鉻含量,增加了鎳含量,并添加了2-3%的鉬。鉬的添加可以增強(qiáng)抗氯化物引起的點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力。因此,316 SS被廣泛用于船舶應(yīng)用中。
下表列出了AISI 304不銹鋼的性能和規(guī)格(數(shù)據(jù)表),包括化學(xué)成分,物理和機(jī)械性能,熱處理,耐腐蝕性,可加工性和機(jī)加工,焊接等。
下表列出了304型不銹鋼的化學(xué)成分。
304型不銹鋼成分,% | |||||||||
ASTM標(biāo)準(zhǔn) | AISI(聯(lián)合國(guó)) | C≤ | Si,≤ | 錳≤ | P≤ | S≤ | 鉻 | 你 | N≤ |
ASTM A240 / A240M | 304(UNS S30400) | 0.07 | 0.75 | 2.00 | 0.045 | 0.03 | 17.5-19.5 | 8.0-10.5 | 0.1 |
ASTM A276 / A276M | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.03 | 18.0-20.0 | 8.0-11.0 | – | |
ASTM 666; SAE J405 |
0.08 | 0.75 | 2.00 | 0.045 | 0.03 | 18.0-20.0 | 8.0-10.5 | 0.1 | |
ASTM A313 / A313M | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.03 | 18.0-20.0 | 8.0-10.5 | 0.1 | |
ASTM A479 / A479M | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.03 | 18.0-20.0 | 8.0-10.5 | – | |
ASTM A314; ASTM A580 / A580M |
0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.03 | 18.0-20.0 | 8.0-10.5 | 0.1 | |
ASTM A473 | 0.08 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.03 | 18.0-20.0 | 8.0-11.0 | 0.1 | |
ASTM A959 | 0.07 | 1.00 | 2.00 | 0.045 | 0.03 | 17.5-19.5 | 8.0-11.0 | – |
筆記:
下表列出了304型不銹鋼的物理性能,例如密度,熔點(diǎn),比熱,電阻率,彈性模量(彈性模量),導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)(CTE)。
筆記:
304型不銹鋼的物理性能 | |
密度g / cm3(lb / in3) | 7.93(0.286) |
熔點(diǎn),°C(°F) | 1400-1450(2550-2650) |
比熱容,J / kg·K(Btu / lb·°F) | 20°C(68°F)時(shí)為500(0.12) |
電阻率,μΩ·m | 在20°C(68°F)時(shí)為0.72 |
電導(dǎo)率,%,IACS | 2.5 |
磁導(dǎo)率 | 1.02(大約) |
彈性模量(彈性模量),GPa(10 6 psi) | 193(28) |
熱擴(kuò)散率,mm2 / s(in2 / s) | 3.84(0.006) |
導(dǎo)熱系數(shù)W / m·K(Btu / ft·h·°F) | 在100°C(212°F)時(shí)為16.2(9.4) |
在500°C(932°F)時(shí)為21.5(12.4) | |
熱膨脹系數(shù)(CTE),10 -6 / K(μin/ in·°F) | 在0-100°C(32-212°F)時(shí)為17.2(9.6) |
在0-315°C(32-600°F)時(shí)為17.8(9.9) | |
在0-538°C(32-1000°F)時(shí)為18.4(10.2) |
空氣中的最高使用溫度 | ||
AISI類(lèi)型 | 間歇性服務(wù) | 持續(xù)服務(wù) |
304 | 870°C(1600°F) | 925°C(1700°F) |
以下內(nèi)容給出了AISI 304級(jí)不銹鋼的熱處理溫度,包括退火,鍛造,應(yīng)力消除等。
奧氏體不銹鋼304的建議退火溫度:1040°C(1900°F)。
典型的鍛造溫度范圍為925-1260°C(1700-2300°F)。
彎曲后,熱彎曲溫度超過(guò)1150°C(2100°F),熱處理至1095-1120°C(2000-2050°F)。爐冷至315°C(600°F); 然后風(fēng)冷。
筆記:
常規(guī)奧氏體(例如AISI 304不銹鋼)無(wú)法通過(guò)熱處理進(jìn)行硬化,因?yàn)樗鼈冊(cè)诩訜釙r(shí)不會(huì)改變其晶格結(jié)構(gòu),因此只能通過(guò)冷加工進(jìn)行硬化。冷加工會(huì)將一部分奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體。隨著鋼中馬氏體含量的增加,其強(qiáng)度增加,可塑性降低。
不銹鋼不生銹的原因是其中的Cr和Fe被氧化形成致密的鈍化膜以防止進(jìn)一步腐蝕。
AISI 304不銹鋼在溫和的氣氛和淡水中具有出色的耐腐蝕性,甚至表面也不會(huì)生銹。但是它不耐鹵化物(例如氯化物,氟化物等)腐蝕,因?yàn)辂u化物很容易穿透鈍化膜并使不銹鋼失去抵抗力。
304型不銹鋼具有出色的可焊性,并且不需要預(yù)熱。通常,除非焊接了大的橫截面,否則可能不需要焊后熱處理。
為防止焊縫腐爛,請(qǐng)參考熱處理應(yīng)力消除法,或建議使用超低碳不銹鋼(例如304L)或穩(wěn)定化的321、347不銹鋼。
用于AISI 304不銹鋼焊接的填充金屬:E308,E309。當(dāng)使用溫度為370°C(700°F)時(shí),可以使用E308L。
AISI 304不銹鋼廣泛用于食品工業(yè),家用電器和消費(fèi)電子產(chǎn)品,醫(yī)療設(shè)備,建筑裝飾,五金工具,汽車(chē)工業(yè),石油化工,水處理廠,航空航天等。以下列表顯示了各個(gè)行業(yè)的典型用途: