Zrozumienie stali nierdzewnej 304: skład, obróbka i zastosowania

1.0Co to jest stal nierdzewna 304

1.1Co oznacza i co oznacza stal nierdzewna 304

Stal nierdzewna 304 należy do rodziny stali nierdzewnych austenitycznych, a jej typowy skład obejmuje co najmniej chrom 18% i nikiel 8%, które zapewniają jej dobrą odporność na korozję i strukturę austenityczną.

1.2Czym jest stal nierdzewna SUS 304

1.3Czy 18-8 to to samo co stal nierdzewna 304?

Tak — stal nierdzewna 18-8 to nieformalny termin często używany zamiennie ze stalą nierdzewną 304. Numery 18-8 odnoszą się do tej samej zawartości chromu 18% i niklu 8%, co w stali typu 304. Jednak 18-8 to kategoria ogólna, podczas gdy 304 to konkretny gatunek w tej kategorii.

1.4Powszechne konwencje nazewnictwa i przykłady stali nierdzewnej 304

Niezależnie od nazwy – SUS 304, AISI 304, 1.4301, 06Cr19Ni10 – wszystkie one wskazują na ten sam materiał o niemal identycznym składzie i właściwościach. Różnice dotyczą systemów nazewnictwa, a nie substancji.

2.0Właściwości i skład stali nierdzewnej 304

2.1Czy stal nierdzewną 304 można hartować lub poddawać obróbce cieplnej?

W rzeczywistości materiał 304 SS jest austenityczny w całym zakresie temperatur podlegających wyżarzaniu – od temperatury pokojowej do powiedzmy 1050°C, a następnie z powrotem do temperatury pokojowej poprzez hartowanie w wodzie.

Hartowanie/szybkie chłodzenie nie powoduje powstawania martenzytu, jak ma to miejsce w przypadku stali węglowych lub stopowych, lecz ma na celu zapobieganie powstawaniu węglika chromu na granicach ziaren. Powoduje to wyczerpywanie się chromu z otaczającej matrycy, a w efekcie korozję międzykrystaliczną.

Stal nierdzewną 304 można jednak utwardzić poprzez obróbkę na zimno, taką jak ciągnienie lub podobne operacje obróbki metali. Ponieważ utwardzenie spowodowane obróbką na zimno ma niekorzystny wpływ na materiał, jest on wyżarzany poprzez nagrzanie do temperatury około 1050–1100°C i w razie potrzeby hartowanie lub chłodzenie powietrzem.

2.2Jaka jest typowa grubość stali nierdzewnej 304?

2.3Czy stal nierdzewna 304 jest żelazna czy nieżelazna?

Stal nierdzewna jest metalem żelaznym, ponieważ zawiera żelazo, podobnie jak inne metale żelazne (stal, żeliwo, żelazo kute). Metale nieżelazne, takie jak miedź, aluminium czy nikiel, nie zawierają znacznych ilości żelaza.

2.4Porównanie wytrzymałości stali nierdzewnej 304 i 316

Pod względem wytrzymałości na rozciąganie stale nierdzewne 304 i 316 są niemal identyczne. Granica plastyczności stali nierdzewnej 316 jest nieco wyższa, ale różnica jest stosunkowo niewielka. Szczegółowe porównanie można znaleźć w artykule „[Porównanie właściwości mechanicznych i fizycznych stali nierdzewnej 304 i 316].”

3.0Czy stal nierdzewna 304 jest magnetyczna w różnych warunkach?

• Wszystkie stale nierdzewne serii 300 (austenityczne), w tym popularne gatunki 303, 304 i 316, w stanie wyżarzonym uważa się za słabo magnetyczne.

• Stal nierdzewna 18-8 to inna nazwa stali nierdzewnej 304, oznaczająca zawartość chromu 18% i niklu 8%.

• Zaskakującym jest fakt, że zawartość niklu zmniejsza magnetyzm stali nierdzewnej 304. (W przeciwieństwie do tego nikiel zazwyczaj zwiększa magnetyzm innych metali.)

• Stale nierdzewne należą do kilku rodzin o różnych właściwościach fizycznych; ich właściwości magnetyczne w dużym stopniu zależą od pierwiastków stopowych.

Podstawowe konstrukcje ze stali nierdzewnej obejmują:

• Ferrytyczny: zawiera chrom, jest magnetyczny.
• Martenzytyczny: utwardzany przez dodanie węgla, jest magnetyczny.
• Austenityczny: zawiera większą ilość chromu i niklu, teoretycznie jest niemagnetyczny.

Nikiel zmienia strukturę fizyczną stali, przez co austenityczne stale nierdzewne, takie jak 304, teoretycznie stają się niemagnetyczne.

4.0Czy stal nierdzewna 304 jest bezpieczna dla żywności?

4.1Czy stal nierdzewna 304 jest bezpieczna dla żywności i nietoksyczna?

• Najczęściej stosowany gatunek stali nierdzewnej w zastosowaniach spożywczych: Gatunek 304 to austenityczna stal nierdzewna, znana z wysokiej zawartości niklu i ciągliwości.
• Nazywana również stalą nierdzewną „18-8”: ponieważ zawiera chrom 18% i nikiel 8%.
• Kluczowe korzyści
• Doskonała odporność na korozję, szczególnie w przypadku większości kwasów utleniających
• Trwałe i łatwe do dezynfekcji
• Łatwe do spawania i formowania, nadają się do wykorzystania w szerokiej gamie urządzeń i produktów do przetwórstwa żywności
• Typowe zastosowania: Lodówki, zlewy, kuchenki, zbiorniki fermentacyjne, zmywarki i zbiorniki magazynowe wykorzystywane w produkcji żywności.

4.2Czy stal nierdzewna 304 jest bezpieczna do gotowania i używania w kuchence mikrofalowej?

• Obawy dotyczące bezpieczeństwa mikrofal:Stal nierdzewna, w tym gatunek 304, nie jest generalnie uważana za bezpieczną dla kuchenek mikrofalowych, ponieważ metal odbija mikrofale, co może powodować iskrzenie.
• Wyjątki：Wiele pojemników ze stali nierdzewnej 304 ma specjalnie zaprojektowane narożniki i zabezpieczenia zapobiegające iskrzeniu, dzięki czemu można ich bezpiecznie używać w kuchenkach mikrofalowych.
• Ważna uwaga:Nie wszystkie pojemniki ze stali nierdzewnej nadają się do użytku w kuchence mikrofalowej — zawsze należy zapoznać się z instrukcją producenta przed użyciem w kuchence mikrofalowej.

5.0Czy stal nierdzewna 304 rdzewieje?

5.1Dlaczego stal nierdzewna nie rdzewieje tak łatwo i dlaczego czasami mimo to rdzewieje?

Stal nierdzewna to stop składający się z żelaza, chromu, niklu, węgla, manganu, krzemu, azotu i innych pierwiastków.

Chrom (zwykle 12–20%) jest kluczowym pierwiastkiem, który nadaje stali nierdzewnej odporność na korozję.

Chrom tworzy na powierzchni cienką, niewidoczną warstwę pasywną, która zapobiega utlenianiu.

Jednakże w pewnych warunkach stal nierdzewna może nadal rdzewieć, na przykład:

• Narażenie na działanie silnych substancji chemicznych
• Kontakt ze słoną wodą lub słonym środowiskiem
• Zanieczyszczenie smarem lub olejem
• Długotrwałe narażenie na ciepło

Rdza jest wynikiem reakcji utleniania, w której żelazo reaguje z wodą i tlenem, tworząc uwodniony tlenek żelaza, potocznie zwany rdzą. Jeśli warstwa pasywna zostanie uszkodzona, żelazo w stali nierdzewnej może się utleniać.

5.2Jak zapobiegać rdzewieniu stali nierdzewnej

Skuteczne sposoby zapobiegania rdzewieniu stali nierdzewnej:

• Powłoki ochronne: Aby zwiększyć odporność na korozję, należy nakładać poliuretanowe warstwy nawierzchniowe, uszczelniacze lub powłoki epoksydowe.
• Rutynowa konserwacja: Do regularnej konserwacji należy stosować spraye z inhibitorami korozji, powszechnie dostępne w sklepach z narzędziami i artykułami samochodowymi.
• Utrzymuj powierzchnie w czystości i suchości: Unikaj gromadzenia się wilgoci lub długotrwałego działania wody. Niezwłocznie usuwaj z powierzchni tłuszcz, sól i pozostałości korozyjne.
• Unikaj narażenia na działanie czynników żrących: Ogranicz kontakt z kwaśnymi, zasadowymi lub słonymi środowiskami, szczególnie w środowiskach przemysłowych lub morskich.

6.0Stal nierdzewna 304 vs 316

304 i 316 to dwa najpopularniejsze gatunki stali nierdzewnej. Choć wyglądem przypominają stal nierdzewną, różnią się składem, odpornością na korozję i zastosowaniami. Znajomość tych różnic pomaga dokonać właściwego wyboru do zastosowań w przemyśle spożywczym, chemicznym lub morskim.

Aby zapoznać się ze szczegółowym porównaniem, zapoznaj się z artykułem „[Stal nierdzewna 304 i 316: Porównanie kluczowych właściwości].”

6.1Jaka jest różnica między stalą nierdzewną 304 a 316?

Stal nierdzewna 316 zawiera molibden, natomiast stal 304 go nie zawiera. Główną różnicą między stalą nierdzewną 304 a 316 jest dodatek molibdenu, stopu, który znacznie zwiększa odporność na korozję, zwłaszcza w środowiskach o większym zasoleniu lub narażonych na działanie chlorków.

6.2Która jest lepsza: stal nierdzewna 304 czy 316

W porównaniu ze stalą nierdzewną 316 i innymi stalami nierdzewnymi wysokostopowymi, stal nierdzewna 304 jest bardziej ekonomiczna ze względu na swoją wszechstronność i łatwość obróbki.

6.3Jak odróżnić stal nierdzewną 304 od stali nierdzewnej 316

Spośród ponad 60 różnych gatunków stali nierdzewnej, najczęściej stosowane w przemyśle elektrycznym są stal nierdzewna 304 i stal nierdzewna 316. Pod względem estetycznym nie ma między nimi żadnej różnicy; w rzeczywistości jedynym sposobem na ich rozróżnienie jest przeprowadzenie testów chemicznych. Główną różnicą między stalą nierdzewną 304 a 316 jest dodatek molibdenu w stali nierdzewnej 316.

7.0Zastosowania i obróbka stali nierdzewnej 304

7.1Do czego służy stal nierdzewna 304

7.2Czy stal nierdzewną 304 można spawać?

Tak, stal nierdzewna 304 — austenityczny stop „18/8” z chromem 18% i niklem 8% — charakteryzuje się doskonałą spawalnością i jest powszechnie stosowana do spawania i głębokiego tłoczenia.

7.3Zalecenia dotyczące spawania stali nierdzewnej 304

Do spawania należy stosować stal 304L (niskoemisyjną), szczególnie w przypadku grubszych przekrojów lub gdy w obszarze spawania wymagana jest wysoka odporność na korozję.

• Przed spawaniem dokładnie oczyść powierzchnie.
• W przypadku spawania metodą TIG/MIG należy stosować osłonę argonową w celu zapobiegania utlenianiu.
• Unikaj zanieczyszczenia narzędziami ze stali węglowej (aby zapobiec późniejszym powstawaniu rdzy).