304不鏽鋼

304不鏽鋼

304不鏽鋼是套用最為廣泛的一種鉻鎳不鏽鋼,作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機械特性;衝壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現象(無磁性,使用溫度-196℃~800℃)。在大氣中耐腐蝕,如果是工業性氣氛或重污染地區,則需要及時清潔以避免腐蝕。304不鏽鋼廣泛地用於製作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設備和機件。一般使用溫度極限小於650℃。304不鏽鋼具有優良的不銹耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能。對氧化性酸,在實驗中得出:濃度≤65%的沸騰溫度以下的硝酸中,304不鏽鋼具有很強的抗腐蝕性。對鹼溶液及大部分有機酸和無機酸亦具有良好的耐腐蝕能力。

基本信息

組成結構

304不鏽鋼304不鏽鋼
奧氏體不鏽鋼1913年在德國問世,在不鏽鋼中一直扮演著最重要的角色,其生產量和使用量約占不鏽鋼總產量及用量的70%。鋼號也最多,當今我國常用奧氏體不鏽鋼的牌號就有40多個,最常見的就是18-8型。
304不鏽鋼產品有耐蝕容器、餐具、家俱、欄桿、醫療器材。標準成分是18%鉻加8%鎳。為無磁性、無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構的不鏽鋼。
304不鏽鋼中最為重要的元素是Ni、Cr,但是又不僅限於這兩個元素。常見判定情況認為只要Ni含量大於8%,Cr含量大於18%,就可以認為是304不鏽鋼。此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。
此類鋼中的含碳量若低於0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高矽的奧氏體不鏽鋼對濃硝酸具有良好的耐蝕性。由於奧氏體不鏽鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業中獲得了廣泛的套用。要想確定一個材料是不是304不鏽鋼,必須滿足產品標準中每一個元素的要求,只要有一個不符合,就不能叫做304不鏽鋼。

套用範圍

304不鏽鋼304不鏽鋼
適合用於食品的加工、儲存和運輸。具有良好的加工性能和可焊性。板式換熱器、波紋管、家庭用品(1、2類餐具、櫥櫃、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸),汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模製品),醫療器具,建材,化學 ,食品工業,農業,船舶部件、等。304不鏽鋼為國家認可的食品級不鏽鋼。304不鏽鋼是套用最為廣泛的一種鉻-鎳不鏽鋼,作為一種用途廣泛的鋼,它的金屬製品耐高溫,加工性能好,因此廣泛使用於工業和家具裝飾行業和食品醫療行業。
適合用於食品的加工、儲存和運輸。具有良好的加工性能和可焊性。板式換熱器、波紋管、家庭用品(1、2類餐具、櫥櫃、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸),汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模製品),醫療器具,建材,化學,食品工業,農業,船舶部件、等。304不鏽鋼為國家認可的食品級不鏽鋼。
304不鏽鋼廣泛用於幕牆、側牆、屋頂及其它建築用途,但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中,最好採用316不鏽鋼。有幾種設計準則中包括了304和316不鏽鋼。

物理性能

抗拉強度σb(MPa)≥520
條件屈服強度σ0.2(MPa)≥205
伸長率δ5(%)≥40
斷面收縮率ψ(%)≥60
硬度:≤187HB;≤90HRB;≤200HV
密度(20℃,Kg/dm2):7.93
熔點(℃):1398~1454
比熱容(0~100℃,KJ·kg-1K-1):0.50
熱導率(W·m-1·K-1):(100℃)16.3,(500℃)21.5
線脹係數(10-6·K-1):(0~100℃)17.2,(0~500℃)18.4
電阻率(20℃,10-6Ω·m):0.73
縱向彈性模量(20℃,KN·mm2):193

產品標準

對於304不鏽鋼來說是非常重要的一個參數,直接決定著它的抗腐蝕能力,也決定著它的價值。

304中最為重要的元素是NiCr,但是又不僅限於這兩個元素。具體的要求由產品標準規定。行業常見判定情況認為只要Ni含量大於8%,Cr含量大於18%,就可以認為是304不鏽鋼。這也是為什麼業內會把這類不鏽鋼叫做18/8不鏽鋼的原因。其實,相關的產品標準對304有著非常清楚的規定,而這些產品標準針對不同形狀的不鏽鋼又有一些差異。下面是一些常見的產品標準與測試。

要想確定一個材料是不是304不鏽鋼,必須滿足產品標準中每一個元素的要求,只要有一個不符合,就不能叫做304不鏽鋼。
1、ASTMA276(StandardSpecificationforStainlessSteelBars棒材andShapes型材)

C Mn P S Si Cr Ni
≤0.08 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 ≤1.00 18.0–20.0 8.0-11.0

2、ASTMA240(ChromiumandChromium-NickelStainlessSteelPlate板材,Sheet片材,andStrip帶材forPressureesselsandforGeneralApplications)

C Mn P S Si Cr Ni N
≤0.07 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 ≤0.75 17.5–19.5 8.0–10.5 ≤0.10
3、JISG4305(cold-rolled冷軋stainlesssteelplate板材,sheet片材andstrip帶材)
C Mn P S Si Cr Ni
≤0.08 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 ≤1.00 18.0–20.0 8.0-10.5
4、JISG4303(Stainlesssteelbars不鏽鋼棒)
C Mn P S Si Cr Ni
≤0.08 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 ≤1.00 18.0–20.0 8.0-11.0
不鏽鋼304的SGS報告不鏽鋼304的SGS報告
以上四個標準只是常見的幾個標準,其實ASTM和JIS中有提到304的不止這幾個標準。每個標準其實對304的要求不盡相同,所以要想確定一個材料是不是304,準確的表達方式應該說是否符合某個產品標準中的304要求,材質證明書一般要出具以下類型報告:

標示方法

美國鋼鐵學會是用三位數字來標示各種標準級的可鍛不鏽鋼的。其中:
奧氏體型不鏽鋼用200和300系列的數字標示,
②鐵素體和馬氏體型不鏽鋼用400系列的數字表示。例如,某些較普通的奧氏體不鏽鋼
是以201、304、316以及310為標記,
鐵素體不鏽鋼是以430和446為標記,馬氏體不鏽鋼是以410、420以及440c為標
記,雙相(奧氏體-鐵素體),
④不鏽鋼、沉澱硬化不鏽鋼以及含鐵量低於50%的高合金通常是採用專利名稱或商標命名。4).標準的分類和分級
4-1分級分類:
①國家標準GB②行業標準YB③地方標準④企業標準Q/CB
4-2分類:
①產品標準②包裝標準③方法標準④基礎標準
4-3標準水平(分三級):
Y級:國際先進水平I級:國際一般水平H級:國內先進水平
4-4國標
GB1220-2007不鏽鋼棒材(I級)GB4241-84不鏽鋼焊接盤園(H級)
GB4356-2002不鏽鋼焊接盤園(I級)GB1270-80不鏽鋼管材(I級)
GB12771-2000不鏽鋼焊管(Y級)GB3280-2007不鏽鋼冷板(I級)
GB4237-2007不鏽鋼熱板(I級)GB4239-91不鏽鋼冷帶(I級)

生鏽原因

304不鏽鋼材料出現生鏽現象,可能有以下幾個原因:
氯離子
氯離子廣泛存在,比如食鹽/汗跡/海水/海風/土壤等等。不鏽鋼在氯離子存在下的環境中,腐蝕很快,甚至超過普通的低碳鋼。所以對不鏽鋼的使用環境有要求,而且需要經常擦拭,除去灰塵,保持清潔乾燥。(這樣就可以給他定個“使用不當”。)美國有一個例子:某企業用一橡木容器盛裝某含氯離子的溶液,該容器已使用近百餘年,上個世紀九十年代計畫更換,因橡木材料不夠現代,採用不鏽鋼更換後16天容器因腐蝕泄漏
固溶處理
合金元素沒有溶入基體,致使基體組織合金含量低,抗蝕性能差。
晶間腐蝕
這種不含鈦和鈮的材料有晶間腐蝕的傾向。加入,再配以穩定處理,可以減少晶間腐蝕。在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,不鏽鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好,不必經過鍍色等表面處理,而發揮不鏽鋼所固有的表面性能,使用於多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不鏽鋼。代表性能的有13鉻鋼,18-8鉻鎳鋼等高合金鋼。從金相學角度分析,因為不鏽鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。為了保持不鏽鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻。用於需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少,而碳化物的析出可能導致不鏽鋼在某些環境中產生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。表面現象
表面痕現象是指304不鏽鋼深加工或者加工產品研磨後,在產品表面發生線裝或者點狀凹點痕缺陷。
原因:表面、模具表面有異物,壓邊墊表面有傷疤。
對策:在加工之前去除異物,傷疤,還可以通過充分研磨去除桔皮。
桔皮現象是指304不鏽鋼成型品在研磨或者其他情況下,表面產生象桔皮一樣的形狀的現象。
原因:研磨不充分,加工越大桔皮越嚴重,原材料晶粒粗大,熱處理軟化。
對策:深加工產品充分研磨,選擇適合的熱處理條件,控制原材料的晶粒度。

表面狀態

正如後面將談到的,為了滿足建築師們美學的要求,已開發出了多種不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者無光澤的;可以是光面的、拋光的或壓花的;可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不鏽鋼表面蝕刻有圖案,也可進行拉絲等,以滿足設計人員對外觀的各種要求。保持表面狀態是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰塵。由於耐腐蝕性良好,也可以容易地去除表面的塗寫污染或類似的其它表面污染。

加工方法

蝕刻法

蝕刻加工法,是在不鏽鋼表面採用絲網印刷耐酸保護膜,然後用氯化亞鐵液蝕刻,形成藝術圖案的。

噴彩法

噴彩法是在絲網印刷後噴射色料顆粒,構成梨皮樣表面,形成藝術圖案的。

工藝過程

不鏽鋼製品的噴色美術加工法的工藝過程是:不鏽鋼製品→絲印→蝕刻→鹼處理→絲印→氧化著色→鹼處理→成品。
不鏽鋼製品的蝕刻美術加工法工藝過程是:不鏽鋼製品→絲印→蝕刻→鹼處理→氧化著色→成品。
不鏽鋼的化學著色法,不使用顏料及染料,而是把不鏽鋼浸泡在加溫的濃硫酸鉻溶液中,進行化學著色,其特點是耐食品性好。這種加工方法中所使用的油墨,要有非常強的耐酸性,一般使用與處理工藝相適應的具有特殊性能的UV硫化油墨。

衝壓加工

不鏽鋼製品,特別是不鏽鋼帶,很多時候工廠的最原始加工方式就是利用沖床進行衝壓製品。衝壓包括直衝和拉伸兩種方式,一般硬度低於1/2都是利用拉伸和彎曲,硬度高於1/2便硬的,都是直衝

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