Содержание
Сплавы сталей аиси 304 и 321 являются одними из самых популярных на рынке за счёт жаропрочности и нержавеющих свойств. Обе марки относятся к категории легированных аустенитных материалов из-за содержания хрома, никеля и углерода в небольшом количестве.
Материалы отличаются прочностью, упругостью и простотой обработки. Обе стали задействованы во многих отраслях промышленности и способны замещать друг друга без ущерба для эксплуатации. Но разница в химическом составе всё-таки есть, отчего сферы применения разнятся. Познакомимся с каждым видом нержавейки, чтобы понимать их отличия и верно выбрать цель использования.
Характеристика AISI 304
Материал относится к низкоуглеродистым металлам общего назначения. Универсальность и невысокая стоимость сделали его таким популярным в России и СНГ.
Химсостав:
- углерод – менее 0,08%;
- марганец – до 2%;
- фосфор – не более 0,045%;
- сера – до 0,03%;
- кремний <1,0%;
- хром – 18,0-20,0%;
- никель – 8,0-10,5%;
- железо – остальное.
Механические характеристики:
- плотность – 7,74 г/см3;
- прочность – 515 МПа;
- текучесть – 205 МПа;
- твёрдость – 170 HB;
- температурный режим – до +1000 градусов.
Сталь поддаётся всем методам сваривания, а теплообработка нужна только в случаях, когда есть вероятность межкристаллитной коррозии. Её осуществляют при +1050 – +1150 градусах.
Отжиг проводят при температуре +1010°C – +1120°C, охлаждают на воздухе или в воде. После необходимо травление и пассивирование. Отпуск производится при температуре до 400°C.
Преимущества:
- стойкость к образованию ржавчины;
- сопротивляемость окислению;
- предельная теплостойкость;
- работоспособность в агрессивных средах (кислоты с высокой концентрацией);
- хладостойкость;
- легко поддаётся формовке, растяжению, изгибу, вытяжке, волочению.
AISI 304 используют в пищевой, химической, бумажной и текстильной области, фармацевтике, медицине, судостроении, в горнодобывающей отрасли и пр. Из нее делают трубы, отводы, архитектурные элементы, катушки, криогенные сосуды и пр. Гигиеничность и приятный внешний вид позволяют изготавливать кухонную мебель и столовые приборы.
Характеристика AISI 321
Марка аиси 321 относится к классу жаропрочных нержавеющих материалов и классифицируется как конструкционная криогенная сталь. Она является аустенитным, немагнитным металлом, что делает её востребованной повсеместно.
Химсостав:
- углерод – до 0,080%;
- кремний – менее 1%;
- марганец – не более 2%;
- фосфор – до 0,045%;
- сера – до 0,030%;
- хром – 17-19%;
- никель – 9-12%;
- титан <0,5%;
- железо – остальное.
Содержание титана предотвращает или снижает выпадение карбидов хрома и повышает прочностные характеристики.
Механические свойства:
- текучесть – 205 МПа;
- твёрдость по Бринеллю – 163 НВ;
- температурный предел – +850°C;
- прочность – 515 МПа;
- плотность – 7,79 г/см3.
Достоинства:
- стойкость к обычной и межкристаллитной коррозии;
- лёгкая свариваемость и ковка;
- пластичность;
- повышенная прочность.
Термообработка проводится методом отжига с быстрым охлаждением (+1050°C – +1150°C) и отпуска (+450°C – +800°C).
AISI 321 востребована повсеместно, что обусловлено её жаропрочностью и антикоррозионными свойствами.
Области применения:
- машиностроение;
- авиация;
- теплооборудование;
- трубопроводная арматура;
- пищевая промышленность;
- автомобилестроение и пр.
Сталь используют для изготовления сварных труб, котлов, печной арматуры, коллекторов выхлопных систем, роторов, теплообменников и других деталей.
Разница в применении
Обе марки относятся к немагнитным малоуглеродистым, не требующим закалки материалам. Они отличаются экологической безопасностью, упругостью и податливостью к любому методу обработки с сохранением структуры. Они нейтральны к большинству сред и, в принципе, могут взаимозаменять друг друга.
При этом, AISI 321 более прочная за счёт титана в составе, а потому используется для производства конструкций, работающих при предельных температурах и давлении. Но такой металл не подходит для эксплуатации в окисляющей среде, даже несмотря на стойкость к МКК. В таких случаях лучше использовать аиси 304.