Сталь AISI 304L — свойства, особенности и аналоги

Нержавейка AISI 304L — это модификация 304 марки, но с более низким содержанием углерода, о чем информирует символ «L» в маркировке. Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам материал получил широкое распространение во многих сферах человеческой деятельности — от решения бытовых задач до производства сложного технологического оборудования.

Сталь обладает высокой коррозионной устойчивостью, антибактериальными свойствами и рядом других положительных свойств.

Из чего состоит нержавеющая сталь AISI 304L

Данная марка, в соответствии с системой Американского института стали и сплавов, имеет следующий химический состав:

Все параметры и особенности нержавейки, в первую очередь, зависят от ее химического состава. Для стали AISI 304L главными легирующими добавками являются:

• Хром (18-20%) — такое высокое содержание делает металл устойчивым к образованию ржавчины и окислению за счет образования на стальной поверхности защитного оксидного слоя. При эксплуатации его можно повредить, но при наличии кислорода он образуется заново.
• Никель (8-12%) — вторая по значимости добавка. Положительно влияет на антикоррозионные свойства, повышает пластичность и прочность. Кроме того, металл с никелем стабильнее при высоких температурах.

Есть и ряд других добавок, которые обуславливают те или иные свойства сплава:

• Углерод — не более 0,03%. Низкое содержание элемента уменьшает твердость металла, но повышает стойкость к коррозии, пластичность и свариваемость.
• Марганец — до 2%. Оказывает положительное влияние на твердость, прокаливаемость и износостойкость.
• Фосфор — не более 0,045%. В небольшом количестве увеличивает прочность без негативного влияния на другие характеристики.
• Сера — не более 0,03%. В хорошей стали содержание серы не должно превышать 0,06-0,07%. В таком случае наличие этого элемента положительно сказывается на обрабатываемости, не влияя на другие свойства металла.
• Кремний — до 0,75%. Добавка увеличивает жаростойкость, упругость, прочность и электрическое сопротивление, значительно снижает образование окалины, при неизменной вязкости.

Характеристики и свойства

Богатый химический состав нержавеющей стали AISI 304L гарантирует металлу следующие механические и физические показатели:

• Предел текучести — 485 МПа.
• Предел прочности — 170 МПа.
• Твердость:
• Бринелль — 170 HB.
• Роквелл — 85 HBR. 
• Усталостная прочность — 240 Н/мм2.
• Относительное удлинение — 40%.
• Плотность — 7,8 грамм на см3. 

Свариваемость

Такой набор характеристик обеспечивает стали 304L отличную свариваемость ручным, аргоновым или полуавтоматическим методами. При сварке важно использовать подходящие качественные и подходящие материалы — например, проволоку 308LSi. С ее помощью можно создать равномерный, аккуратный и прочный шов, защищенный от коррозии не хуже, чем сама сталь.

За счет низкого содержания углерода в месте сварки не образуется карбидный остаток. Это улучшает качества шва и снижает временные затраты, т.к. нет необходимости в постобработке соединения.

Обрабатываемость

Нержавеющая сталь AISI 304L обладает пластичностью и упругостью, хорошо поддается холодной обработке — формовке, изгибу и вытяжке. Возможна горячая обработка при температуре не более 1150-1260°C.

Рейтинг обрабатываемости марки составляет около 44-48%.

Прочность

Сталь AISI 304L обладает достаточной прочностью, чтобы выдерживать различного рода нагрузки — статические, динамические и вибрационные. При гидравлическом воздействии на нержавеющие трубы максимальное давление, в зависимости от толщины стенки, может достигать 140 кгс/см2.

Коррозионная стойкость

Нержавеющая сталь AISI 304 обладает защитой от точечной и щелевой коррозии. Она подходит для эксплуатации во влажных условиях, а также при воздействии различных химических сред. Например, кислот:

• Фосфорной — любой концентрации, при комнатной температуре.
• Азотной — при концентрации не более 65% и температуре до 500°C.
• Муравьиной и молочной — при комнатной температуре.
• Уксусной — при температуре до 500°C.

В сравнении с другими металлами скорость образования ржавчины у нержавейки значительно ниже:

• С алюминием разница в 90 раз.
• С углеродистой сталью разница в 6000 раз.

Единственным исключением является эксплуатация продукции из AISI 304L в серосодержащих средах, где металл подвержен межкристаллической коррозии. Для использования в такой среде необходима присадка молибдена, которая имеется в марке AISI 316L.

Для сохранения защитного слоя металла в первоначальном состоянии рекомендуется выполнять регулярную чистку.

Температурные свойства

Диапазон рабочей температуры для нержавеющей стали 304L составляет от -196 до +600°C. В данном промежутке сохраняются все характеристики материала — коррозионная стойкость, прочность и стабильность структуры.

Стоит отметить, что марку 304L можно непрерывно использовать при температурах выше 600°C и до 850°C. Это связано с тем, что низкоуглеродистая структура металла устойчива к выделению карбидов.

Гигиеничность

Металл отличается высокими гигиеническими и антибактериальными свойствами. Это обуславливается несколькими факторами:

• Поверхность стали гладкая и не имеет дефектов, поэтому загрязнения легко удаляются с поверхности.
• Металл можно мыть различными дезинфицирующими растворами, в том числе, щелочными и кислотными. На пищевых предприятиях нержавейка используется в СИП-мойках, так как способна выдерживать постоянное воздействие агрессивных моющих средств.
• Инертность материала. При контакте с продуктом он не портит вкус и не выделяет вредных веществ.
• При длительной эксплуатации не появляется ржавчина, поэтому попадание в продукты питания каких-либо посторонних примесей исключено.

Кроме того, после периода эксплуатации сталь легко переработать для повторного применения.

Долговечность

В сравнении с другими материалами нержавейка способна прослужить в несколько раз дольше. Средний срок эксплуатации составляет от 10 лет, но при правильном уходе период использования может достигать 50 лет и более. Вложения в нержавеющую сталь гарантированно окупаются.

Пожаробезопасность

Температура плавления нержавеющей стали обычно составляет около 1375-1530°C, что значительно выше температуры пожара. Поэтому данный материал используют, как пожаробезопасный и жаростойкий.

Металл хорошо задерживает распространение открытого огня, поэтому из него изготавливают пожарные двери. Такие двери, в зависимости от толщины и количества слоев, выдерживают от 15 минут до нескольких часов воздействия огня.

Стоимость и применение AISI 304L

Из стали этой марки изготавливается множество видов металлопродукции:

• Листы и плиты.
• Круглые и профильные трубы.
• Сортовой прокат.
• Сварочные материалы.
• Фитинги и трубопроводные изделия.
• Фланцы и многое другое.

Стоимость изделий из нержавеющей стали 304L зависит от толщины, диаметра и типа поверхности. Необработанный прокат имеет матовую поверхность, которую можно можно сделать шлифованной или зеркальной. Также для специальных применений поверхность делают рифленой или наносят декоративный рисунок. Обработка любого типа будет влиять на цену.

Далее рассмотрим, для каких задач стоит купить сталь AISI 304L.

Строительство

Благодаря красивому внешнему виду и повышенной стойкости к уличным негативным воздействиям сталь этой марки активно используется в строительстве и дизайне для создания:

• ограждений;
• перил;
• оконных рам и дверей;
• каркасов и фасадов зданий;
• элементов архитектурной отделки.

Пищевая промышленность

Высокая гигиеничность и безопасность для продуктов питания делает нержавеющую сталь AISI 304L самым востребованным материалом. Из нее изготавливаются технологическое оборудование — баки, корпуса конвейеров, трубы, запорная арматура и т.п.

Также ее применяют для производства бытовой техники (раковин, посудомоечных машин, холодильников, вытяжек) и приспособлений для приготовления пищи (сковород и другой посуды, противней, решеток для жарки).

Химия

В химических направлениях ценится стойкость стали ко многим видам коррозии. Поэтому в топливной промышленности, энергетике, нефтепереработке и других сферах из нержавейки изготавливают баки, реакторы, насосные установки, фильтровальные узлы и другие технологические агрегаты.

Медицина

Кроме лабораторного оборудования, из коррозионностойкой и антибактериальной нержавеющей стали производят хирургические инструменты, корзины для стерилизации, мебель и многое другое.

Машиностроение

Во многих станках и агрегатах встречается множество узлов и деталей, изготовленных из нержавеющей стали. Такие элементы обеспечивают повышенный уровень надежности и износостойкости.

Российский аналог нержавеющей стали AISI 304L

Отечественным заменителем материала выступает марка 03Х18Н11. Как следует из маркировки, сталь имеет следующий химический состав, в соответствии с ГОСТ 5632-72:

• 03 — углерода не более 0,03%.
• Х18 — хрома не менее 18%.
• Н11 — никеля не менее 11%.

Отечественная марка стали ни в чем не уступает материалам семейства AISI. Ее стойкость к коррозии, механические свойства и другие характеристики идентичны. Из стали 03Х18Н11 производится тот же спектр металлопрокатной продукции.

Заключение

Марка AISI 304L — это коррозионностойкая нержавеющая сталь с низким содержанием углерода. Она обладает отличным соотношением цены и эксплуатационных характеристик. Это обуславливает ее широкое применение и популярность.

Из стали изготавливается множество видов металлопрокатной продукции. В том числе, листы, трубы, профильный и сортовой прокат. На сайте компании Салют вы можете приобрести металлопрокат из нержавеющей стали AISI 304L и 03Х18Н11 в различных исполнениях. Мы предлагаем ассортимент сертифицированной металлопродукции от лучших заводов-производителей России и мира.

Любые вопросы по ценам, наличию и техническим нюансам вы можете задать нашим специалистам. Для этого оставьте заявку на обратный звонок на сайте или свяжитесь с нами напрямую — по телефону или через электронную почту.