Thép không gỉ AISI 304 (UNS S30400, SS 304)
Thép không gỉ AISI 304 (UNS S30400) là loại thép không gỉ được sử dụng rộng rãi nhất, chứa 18-20% Cr và 8-10,5% Ni, còn được gọi là thép không gỉ 18-8. SS 304 không có từ tính trong điều kiện ủ, nhưng sau khi gia công nguội (như dập, kéo giãn, uốn, cán), một phần cấu trúc austenite có thể bị chuyển thành martensite và do đó có từ tính yếu. Loại 304 có khả năng chống ăn mòn và oxy hóa trong khí quyển tốt. Hàm lượng hợp kim niken-crom cao mang lại khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm như một loại thép không gỉ tiêu chuẩn dành cho thực phẩm.
Có một số biến thể của loại thép không gỉ 304, chẳng hạn như phiên bản có hàm lượng carbon cực thấp loại 304L, phiên bản chứa nitơ 304N, 304H với hiệu suất rão được cải thiện và loại 302 có hàm lượng carbon cao hơn. Loại thép không gỉ loại 316 được sử dụng rộng rãi thứ hai, so với AISI 304, giảm hàm lượng crom, tăng hàm lượng niken và thêm 2-3% molypden. Việc bổ sung molypden có thể tăng cường khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở do clorua gây ra. Vì vậy, 316 SS được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hàng hải.
Thuộc tính thép không gỉ SS 304
Các bảng sau đây cung cấp các đặc tính và thông số kỹ thuật của thép không gỉ SS 304 (bảng dữ liệu) bao gồm thành phần hóa học, tính chất cơ lý, xử lý nhiệt, chống ăn mòn, khả năng gia công và gia công, hàn, v.v.
Thành phần hóa học
Thành phần hóa học thép không gỉ AISI 304 được liệt kê trong bảng sau.
Thành phần thép không gỉ loại 304, %
Tiêu chuẩn ASTM AISI (UNS) C, ≤ Si, ≤ Mn, ≤ P, ≤ S, ≤ Cr Ni 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 –
Ghi chú:
ASTM A240/A240M : Tấm, tấm và dải thép không gỉ crom và crom-niken cho bình chịu áp lực và cho các ứng dụng chung
ASTM A276/A276M : Thanh và hình dạng thép không gỉ
ASTM A313/A313M : Dây lò xo thép không gỉ
ASTM A314 : Phôi và thanh thép không gỉ để rèn
ASTM A473 : Rèn thép không gỉ
ASTM A479/A479M : Thanh và hình dạng thép không gỉ để sử dụng trong nồi hơi và các bình chịu áp lực khác
ASTM A580/A580M : Dây thép không gỉ
ASTM 666 : Tấm, dải, tấm và thanh phẳng bằng thép không gỉ Austenitic được ủ hoặc gia công nguội
ASTM A959 : Hướng dẫn tiêu chuẩn để xác định thành phần cấp tiêu chuẩn hài hòa cho thép không gỉ rèn
SAE J405 : Thành phần hóa học của thép không gỉ rèn SAE
Thuộc tính vật lý
Các đặc tính vật lý của thép không gỉ SS 304 được liệt kê trong bảng dưới đây như mật độ, điểm nóng chảy, nhiệt dung riêng, điện trở suất, mô đun đàn hồi (mô đun đàn hồi), độ dẫn nhiệt và hệ số giãn nở nhiệt (CTE).
Ghi chú:
10 -6 ·K -1 = 10 -6 /K
1 Ω·mm²/m = 1 μΩ·m
1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1000 kg/m3
1 GPa = 1 kN/mm2
1 MPa = 1 N/mm2
Tính chất vật lý của thép không gỉ loại 304
Mật độ, g/cm3 (lb/in3) 7,93 (0,286)
Điểm nóng chảy, °C (°F) 1400-1450 (2550-2650)
Nhiệt dung riêng, J/kg·K (Btu/lb ·°F) 500 (0,12) ở 20 °C (68 °F)
Điện trở suất, μΩ·m 0,72 ở 20 °C (68 °F)
Độ dẫn điện, %, IACS 2,5
Tính thấm từ 1,02 (Gần đúng)
Mô đun đàn hồi (Mô đun đàn hồi), GPa (10 6 psi) 193 (28)
Độ khuếch tán nhiệt, mm2/s (in2/s) 3,84 (0,006)
Độ dẫn nhiệt, W/m·K (Btu/ft·h·°F) 16,2 (9,4) ở 100 °C (212 °F)
21,5 (12,4) ở 500 °C (932 °F)
Hệ số giãn nở nhiệt (CTE), 10 -6 /K (μin./in·°F) 17,2 (9,6) ở 0-100 °C (32-212 °F)
17,8 (9,9) ở 0-315 °C (32-600 °F)
18,4 (10,2) ở 0-538 °C (32-1000 °F)
Tính chất cơ học của thép không gỉ AISI 304
Các đặc tính cơ học của thép không gỉ AISI 304 được đưa ra trong bảng dữ liệu bên dưới bao gồm độ bền kéo, cường độ năng suất, độ giãn dài, giảm diện tích, độ cứng Brinell và Rockwell, v.v.
Dữ liệu được lấy từ các tiêu chuẩn ASTM chuyên nghiệp, có thẩm quyền và đáng tin cậy.
Đặc tính cơ học của thép không gỉ ASTM A276 loại 304
ASTM AISI (UNS) Độ bền kéo, Mpa (ksi), ≥ Cường độ năng suất 0,2%, Mpa (ksi), ≥ Độ giãn dài trong 2 inch (50 mm), %, ≥ Giảm diện tích, %, ≥ Điều kiện
ASTM A276/A276M 304 (UNS S30400),
304LN (UNS S30453) 515 (75) 205 (30) 40 50 Ủ, nóng xong
620 (90) 310 (45) 30 40 Ủ, Hoàn thiện nguội, Dia 1/2 in (12,7mm)
515 (75) 205 (30) 30 40 Ủ, Hoàn thiện nguội, Dia > 1/2 in (12,7mm)
Đặc tính cơ học của thép ASTM A240 loại 304
ASTM AISI (UNS) Độ bền kéo, Mpa (ksi), ≥ Cường độ năng suất 0,2%, Mpa (ksi), ≥ Độ giãn dài trong 2 inch (50 mm), %, ≥ Độ cứng Brinell, HB, ≤ Độ cứng Rockwell, HRB, ≤
ASTM A240/A240M 304 (UNS S30400) 515 (75) 205 (30) 40 201 92
ASTM A666 Loại 304 Đặc tính cơ học
Tiêu chuẩn ASTM Loại AISI (UNS) Điều kiện Độ bền kéo, MPa (ksi), ≥ Cường độ năng suất 0,2%, MPa (ksi), ≥ Độ giãn dài 50 mm (2 in.), %, ≥ Độ cứng Brinell (HB), ≤ Độ cứng Rockwell (HRB), ≤
ASTM A666 304 (UNS S30400) Ủ 517 (75) 205 (30) 40 201 92
1/2 Cứng (Nửa Cứng) 1035 (150) 760 (110) 6 (<0,015 inch);
7 ( ≥ 0,015 inch)
1/4 (Khó một phần tư) Cứng 862 (125) 517 (75) 10 (≤ 0,03 inch);
12 (> 0,03 inch)
1/8 Cứng 690 (100) 380 (55) 35
tấm, dải, tấm 1/16 cứng 550 (80) 310 (45) 40
thanh phẳng 304 620 (90) 310 (45) 40 (>0,030 inch)
Yêu cầu về độ bền kéo của dây lò xo bằng thép không gỉ ASTM A313 loại 304
Đường kính (d), in. Đường kính (d), mm Kiểm tra uốn cong, số lần uốn tối thiểu ksi MPa
0,009 .230,23 – 325-355 2240-2450
0,009<d≤0,010 0,23<d<0,25 – 320-350 2205-2415
0,010<d≤0,011 0,25<d<0,28 – 318-348 2190-2400
0,011<d≤0,012 0,28<d<0,30 – 316-346 2180-2385
0,012<d≤0,013 0,30<d<0,33 – 314-344 2165-2370
0,013<d≤0,014 0,33<d<0,36 – 312-342 2150-2360
0,014<d≤0,015 0,36<d<0,38 – 310-340 2135-2345
0,015<d≤0,016 0,38<d<0,41 – 308-338 2125-2330
0,016<d≤0,017 0,41<d<0,43 – 306-336 2110-2315
0,017<d≤0,018 0,43<d<0,46 – 304-334 2095-2300
0,018<d≤0,020 0,46<d<0,51 – 300-330 2070-2275
0,020<d≤0,022 0,51<d<0,56 – 296-326 2040-2250
0,022<d≤0,024 0,56<d<0,61 – 292-322 2015-2220
0,024<d≤0,026 0,61<d<0,66 – 291-320 2005-2205
0,026<d≤0,028 0,66<d<0,71 8 289-318 1995-2190
0,028<d≤0,031 0,71<d<0,79 8 285-315 1965-2170
0,031<d≤0,034 0,79<d<0,86 8 282-310 1945-2135
0,034<d≤0,037 0,86<d<0,94 8 280-308 1930-2125
0,037<d≤0,041 0,94<d<1,04 8 275-304 1895-2095
0,041<d≤0,045 1,04<d<1,14 8 272-300 1875-2070
0,045<d≤0,050 1,14<d<1,27 8 267-295 1840-2035
0,050<d≤0,054 1,27<d<1,37 8 265-293 1825-2020
0,054<d≤0,058 1,37<d<1,47 7 261-289 1800-1990
0,058<d≤0,063 1,47<d<1,60 7 258-285 1780-1965
0,063<d≤0,070 1,60<d<1,78 7 252-281 1735-1935
0,070<d≤0,075 1,78<d<1,90 7 250-278 1725-1915
0,075<d≤0,080 1,90<d<2,03 7 246-275 1695-1895
0,080<d≤0,087 2,03<d<2,21 7 242-271 1670-1870
0,087<d≤0,095 2,21<d<2,41 7 238-268 1640-1850
0,095<d≤0,105 2,41<d<2,67 5 232-262 1600-1805
0,105<d≤0,115 2,67<d<2,92 5 227-257 1565-1770
0,115<d≤0,125 2,92<d<3,17 5 222-253 1530-1745
0,125<d≤0,135 3,17<d<3,43 3 217-248 1495-1710
0,135<d≤0,148 3,43<d<3,76 3 210-241 1450-1660
0,148<d≤0,162 3,76<d<4,11 3 205-235 1415-1620
0,162<d≤0,177 4,11<d<4,50 3 198-228 1365-1570
0,177<d≤0,192 4,50<d<4,88 1 194-225 1335-1550
0,192<d≤0,207 4,88<d≤5,26 1 188-220 1295-1515
0,207<d≤0,225 5,26<d≤5,72 1 182-214 1255-1475
0,225<d≤0,250 5,72<d<6,35 1 175-205 1205-1415
0,250<d≤0,278 6,35<d<7,06 1 168-198 1160-1365
0,278<d≤0,306 7,06<d<7,77 1 161-192 1110-1325
0,306<d≤0,331 7,77<d<8,41 1 155186 1070-1280
0,331<d≤0,362 8,41<d<9,19 1 150-180 1035-1240
0,362<d≤0,394 9,19<d<10,00 1 145-175 1000-1205
0,394<d≤0,438 10,00<d<11,12 1 140-170 965-1170
0,438<d≤0,500 11,12<d<12,70 1 135-165 930-1140
0,500 12:70 – 130-160 895-1105
Khi dây được chỉ định theo chiều dài thẳng và cắt, độ bền kéo tối thiểu phải bằng 90 % giá trị được liệt kê trong bảng.
Tính chất cơ học của ASTM A473 Loại 304
ASTM AISI (UNS) Độ bền kéo, Mpa (ksi), ≥ Cường độ năng suất 0,2%, Mpa (ksi), ≥ Độ giãn dài trong 2 inch (50 mm), %, ≥ Giảm diện tích, %, ≥ Phần Điều kiện
ASTM A473/A473M 304 (UNS S30400) 515 (75) 205 (30) 40 50 5 inch (127 mm) Ủ
485 (70)
5 inch (127 mm) Ủ
Tính chất cơ học của ASTM A479 Loại 304
ASTM AISI (UNS) Độ bền kéo, Mpa (ksi), ≥ Cường độ năng suất 0,2%, Mpa (ksi), ≥ Độ giãn dài trong 2 inch (50 mm), %, ≥ Giảm diện tích, %, ≥ Điều kiện
ASTM A479/A479M 304, 304H, 304LN 515 (75) 205 (30) 30 40 Ủ
Tính chất cơ học của ASTM A580 Loại 304
ASTM AISI (UNS) Độ bền kéo, Mpa (ksi), ≥ Cường độ năng suất 0,2%, Mpa (ksi), ≥ Độ giãn dài trong 2 inch (50 mm), %, ≥ Giảm diện tích, %, ≥ Điều kiện
ASTM A580/A580M SS 304 (UNS S30400) 620 (90) 310 (45) 30 40 Ủ, nguội xong
515 (75) 205 (30) 35 50 Ủ
Loại Inox 304 Chịu Nhiệt
Nhiệt độ sử dụng tối đa trong không khí
loại AISI Dịch vụ không liên tục Dịch vụ liên tục
304 870°C (1600°F) 925°C (1700°F)
Làm cứng
Austenite thông thường như thép không gỉ AISI 304 không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt, vì chúng sẽ không thay đổi cấu trúc mạng tinh thể khi đun nóng, vì vậy chúng chỉ có thể được làm cứng bằng cách gia công nguội. Gia công nguội sẽ biến một phần austenite thành martensite. Khi lượng martensite trong thép tăng lên, độ bền của nó tăng lên và độ dẻo của nó giảm đi.
Chống ăn mòn
Sở dĩ vật liệu SS 304 không bị rỉ sét là do Cr và Fe trong đó bị oxy hóa tạo thành một lớp màng thụ động dày đặc nhằm ngăn chặn sự ăn mòn thêm.
Thép không gỉ AISI 304 có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong không khí ôn hòa và nước ngọt, thậm chí bề mặt sẽ không bị rỉ sét. Nhưng nó không có khả năng chống ăn mòn halogenua (như clorua, florua, v.v.), vì halogenua có thể dễ dàng xuyên qua màng thụ động và làm cho thép không gỉ mất điện trở.
Hàn thép không gỉ AISI 304
Thép không gỉ loại 304 có khả năng hàn tuyệt vời và không cần gia nhiệt trước. Nói chung, không cần xử lý nhiệt sau khi hàn, trừ khi hàn có mặt cắt ngang lớn hoặc có thể xảy ra hiện tượng ăn mòn mối hàn.
Để ngăn chặn tình trạng sâu mối hàn, vui lòng tham khảo phần giảm ứng suất-xử lý nhiệt hoặc khuyến nghị sử dụng thép không gỉ có hàm lượng carbon cực thấp như 304L hoặc thép không gỉ ổn định 321, 347.