AISI 304不锈钢(UNS S30400)是使用最广泛的不锈钢,包含18-20%的Cr和8-10.5%的Ni,也称为18-8不锈钢。304型在退火条件下是非磁性的,但是在冷加工(例如冲压,拉伸,弯曲,轧制)之后,奥氏体结构的一部分可能会转变为马氏体,因此具有弱磁性。AISI 304具有良好的耐大气腐蚀和抗氧化性。高镍铬合金含量使其具有出色的耐腐蚀性,在食品工业中作为标准食品级不锈钢被广泛使用。
304级不锈钢有多种变体,例如超低碳版本304L,含氮版本304N,具有改善的蠕变性能的304H和具有较高碳含量的302类型。与AISI 304相比,第二广泛使用的316级不锈钢减少了铬含量,增加了镍含量,并添加了2-3%的钼。钼的添加可以增强抗氯化物引起的点蚀和缝隙腐蚀的能力。因此,316 SS被广泛用于船舶应用中。
下表列出了AISI 304不锈钢的性能和规格(数据表),包括化学成分,物理和机械性能,热处理,耐腐蚀性,可加工性和机加工,焊接等。
下表列出了304型不锈钢的化学成分。
304型不锈钢成分,% | |||||||||
ASTM标准 | AISI(联合国) | C≤ | Si,≤ | 锰≤ | P≤ | S≤ | 铬 | 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 | – |
笔记:
下表列出了304型不锈钢的物理性能,例如密度,熔点,比热,电阻率,弹性模量(弹性模量),导热系数和热膨胀系数(CTE)。
笔记:
304型不锈钢的物理性能 | |
密度g / cm3(lb / in3) | 7.93(0.286) |
熔点,°C(°F) | 1400-1450(2550-2650) |
比热容,J / kg·K(Btu / lb·°F) | 20°C(68°F)时为500(0.12) |
电阻率,μΩ·m | 在20°C(68°F)时为0.72 |
电导率,%,IACS | 2.5 |
磁导率 | 1.02(大约) |
弹性模量(弹性模量),GPa(10 6 psi) | 193(28) |
热扩散率,mm2 / s(in2 / s) | 3.84(0.006) |
导热系数W / m·K(Btu / ft·h·°F) | 在100°C(212°F)时为16.2(9.4) |
在500°C(932°F)时为21.5(12.4) | |
热膨胀系数(CTE),10 -6 / K(μin/ in·°F) | 在0-100°C(32-212°F)时为17.2(9.6) |
在0-315°C(32-600°F)时为17.8(9.9) | |
在0-538°C(32-1000°F)时为18.4(10.2) |
空气中的最高使用温度 | ||
AISI类型 | 间歇性服务 | 持续服务 |
304 | 870°C(1600°F) | 925°C(1700°F) |
以下内容给出了AISI 304级不锈钢的热处理温度,包括退火,锻造,应力消除等。
奥氏体不锈钢304的建议退火温度:1040°C(1900°F)。
典型的锻造温度范围为925-1260°C(1700-2300°F)。
弯曲后,热弯曲温度超过1150°C(2100°F),热处理至1095-1120°C(2000-2050°F)。炉冷至315°C(600°F); 然后风冷。
笔记:
常规奥氏体(例如AISI 304不锈钢)无法通过热处理进行硬化,因为它们在加热时不会改变其晶格结构,因此只能通过冷加工进行硬化。冷加工会将一部分奥氏体转变成马氏体。随着钢中马氏体含量的增加,其强度增加,可塑性降低。
不锈钢不生锈的原因是其中的Cr和Fe被氧化形成致密的钝化膜以防止进一步腐蚀。
AISI 304不锈钢在温和的气氛和淡水中具有出色的耐腐蚀性,甚至表面也不会生锈。但是它不耐卤化物(例如氯化物,氟化物等)腐蚀,因为卤化物很容易穿透钝化膜并使不锈钢失去抵抗力。
304型不锈钢具有出色的可焊性,并且不需要预热。通常,除非焊接了大的横截面,否则可能不需要焊后热处理。
为防止焊缝腐烂,请参考热处理应力消除法,或建议使用超低碳不锈钢(例如304L)或稳定化的321、347不锈钢。
用于AISI 304不锈钢焊接的填充金属:E308,E309。当使用温度为370°C(700°F)时,可以使用E308L。
AISI 304不锈钢广泛用于食品工业,家用电器和消费电子产品,医疗设备,建筑装饰,五金工具,汽车工业,石油化工,水处理厂,航空航天等。以下列表显示了各个行业的典型用途: