Acciaio inossidabile 304

L'acciaio inossidabile 304 è un grado di acciaio inossidabile prodotto secondo lo standard americano ASTM. Tra tutti i materiali in acciaio inossidabile, l'acciaio inossidabile 304 è quasi il grado più comune. La densità dell'acciaio inossidabile 304 è di 7,93 g/cm³. Il nome professionale dell'acciaio inossidabile 304 è anche chiamato acciaio inossidabile 18/8, perché contiene più del 18% di cromo e più dell'8% di nichel. L'acciaio inossidabile 304 è resistente alle alte temperature (fino a 800 ℃) e presenta le caratteristiche di buone prestazioni di lavorazione ed elevata tenacità. È ampiamente utilizzato nell'industria, nell'industria della decorazione di mobili e nell'industria alimentare e medica. Nello standard ASTM A351, CF8 è l'equivalente dell'acciaio inossidabile 304.

 

Nome cinese	304不锈钢/06Cr19Ni10 (GB/T 3280-2015)	Principali elementi della lega	Ni, Mo
Nome inglese	Acciaio inossidabile AISI 304, AISI 304 SS	Prestazioni magnetiche	Magnetismo debole, dopo la lavorazione a freddo come stiramento o stampaggio, il magnetismo diventerà più forte (può essere attratto dai magneti)
Altri nomi	SUS 304 SS (JIS G4303) o 18-8 SS	Caratteristiche	Resistenza alla corrosione (non completamente immune alla corrosione), resistenza alle alte temperature, buona tenacità
Struttura metallografica	Austenite

 

Va notato che l'acciaio inossidabile 304 per uso alimentare ha indicatori di contenuto più rigorosi rispetto al normale acciaio inossidabile 304. Ad esempio: la definizione internazionale di acciaio inossidabile 304 è fondamentalmente composta dal 18%-20% di cromo e dall'8%-10% di nichel, ma l'acciaio inossidabile 304 per uso alimentare è composto dal 18% di cromo e dall'8% di nichel, che è consentito fluttuare entro un certo intervallo e limitare il contenuto di vari metalli pesanti. In altre parole, l’acciaio inossidabile 304 non è necessariamente acciaio inossidabile 304 per uso alimentare

I metodi di etichettatura più comuni sul mercato includono 06Cr19Ni10 e SUS 304, di cui 06Cr19Ni10 indica generalmente la produzione standard nazionale (GB/T 3280-2015), AISI 304 indica generalmente la produzione standard ASTM e SUS 304 indica la produzione standard giapponese.

304 è un acciaio inossidabile per uso generale ampiamente utilizzato per realizzare apparecchiature e parti che richiedono una buona combinazione di proprietà (resistenza alla corrosione e formabilità). Per mantenere la sua intrinseca resistenza alla corrosione, deve contenere più del 18% di cromo e più dell'8% di nichel.

L'American Iron and Steel Institute utilizza tre cifre per designare vari gradi standard di acciaio inossidabile malleabile. In:
1. Gli acciai inossidabili austenitici sono designati da numeri nelle serie 200 e 300. Ad esempio, alcuni degli acciai inossidabili austenitici più comuni sono designati con 201, 304, 316 e 310.
2. Gli acciai inossidabili ferritici e martensitici sono rappresentati da 400 numeri di serie.
3. L'acciaio inossidabile ferritico è rappresentato da 430 e 446. Gli acciai inossidabili martensitici sono rappresentati da 410, 420 e 440C. ,
4. Gli acciai inossidabili duplex (austenitico-ferritici), gli acciai inossidabili indurenti per precipitazione e le alte leghe con meno del 50% di ferro sono generalmente designati con nomi proprietari o marchi di fabbrica.

Per l'acciaio inossidabile 304, l'elemento Ni nella sua composizione è molto importante, che determina direttamente la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile 304 e il suo valore. Gli elementi più importanti nel 304 sono Ni e Cr, ma non si limitano a questi due elementi. I requisiti specifici sono specificati dalle norme di prodotto. Il giudizio comune nel settore è che finché il contenuto di Ni è superiore all'8% e il contenuto di Cr è superiore al 18%, può essere considerato acciaio inossidabile 304. Questo è il motivo per cui l'industria chiama questo tipo di acciaio inossidabile acciaio inossidabile 18/8. In effetti, gli standard di prodotto pertinenti hanno norme molto chiare per il 304 e questi standard di prodotto presentano alcune differenze per le diverse forme di acciaio inossidabile. Di seguito sono riportati alcuni standard e test di prodotto comuni. Per determinare se un materiale è acciaio inossidabile 304, deve soddisfare i requisiti di ciascun elemento dello standard di prodotto. Finché uno non soddisfa i requisiti, non può essere chiamato acciaio inossidabile 304.

 

Composizioni chimiche dell'acciaio inossidabile 304 secondo ASTM A276
304 SS	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	≤0,08	≤2,00	≤0,045	≤0,030	≤1,00	18.0–20.0	8.0-11.0
Composizioni chimiche dell'acciaio inossidabile 304 secondo ASTM A240
304 SS	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	≤0,07	≤2,00	≤0,045	≤0,030	≤0,75	17,5–19,5	8.0–10.5
Composizioni chimiche dell'acciaio inossidabile 304 secondo JIS G4303
SUS 304 SS	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	≤0,08	≤2,00	≤0,045	≤0,030	≤1,00	18.0–20.0	8.0-10.5

 

Applicazioni dell'acciaio inossidabile 304

L'acciaio inossidabile 304 è l'acciaio inossidabile al cromo-nichel più utilizzato. Essendo un acciaio ampiamente utilizzato, ha una buona resistenza alla corrosione, resistenza al calore, resistenza alle basse temperature e proprietà meccaniche; buona lavorabilità a caldo come stampaggio e piegatura, nessun trattamento termico. Fenomeno di indurimento (temperatura di utilizzo -196℃～800℃). Resistenza alla corrosione nell'atmosfera, se si tratta di un'atmosfera industriale o di un'area fortemente inquinata, è necessario pulirla in tempo per evitare la corrosione. Adatto per la lavorazione, lo stoccaggio e il trasporto degli alimenti. Ha una buona lavorabilità e saldabilità. Scambiatori di calore a piastre, soffietti, prodotti per la casa (stoviglie di classe 1 e 2, armadi, condutture interne, scaldabagni, caldaie, vasche da bagno), ricambi auto (tergicristalli, silenziatori, prodotti stampati), apparecchi medici, materiali da costruzione, prodotti chimici, industria alimentare , agricoltura, parti di navi, ecc. L'acciaio inossidabile 304 il cui contenuto è rigorosamente controllato può anche essere chiamato acciaio inossidabile 304 per uso alimentare.

La maggior parte delle esigenze di utilizzo sono quelle di mantenere a lungo l'aspetto originario dell'edificio. Nel determinare il tipo di acciaio inossidabile da scegliere, le considerazioni principali sono gli standard estetici richiesti, la corrosività dell'atmosfera locale e il sistema di pulizia da utilizzare. Tuttavia, altre applicazioni ricercano sempre più solo l'integrità strutturale o l'impermeabilità all'acqua. Ad esempio, tetti e pareti laterali di edifici industriali. In queste applicazioni, il costo di costruzione a carico del proprietario può essere più importante dell'estetica e la superficie non è molto pulita. L'acciaio inossidabile 304 funziona abbastanza bene in ambienti interni asciutti. Tuttavia, per mantenere il suo aspetto all'aperto nelle aree rurali e urbane, è necessaria una pulizia frequente. Nelle zone industriali e costiere fortemente inquinate, la superficie può essere molto sporca e persino arrugginita.

Tuttavia, per un effetto estetico in un ambiente esterno, è necessario l'acciaio inossidabile contenente nichel. Pertanto, l'acciaio inossidabile 304 è ampiamente utilizzato nelle facciate continue, nelle pareti laterali, nei tetti e in altri scopi di costruzione, ma in atmosfere industriali o marine gravemente corrosive, è preferibile l'acciaio inossidabile 316. Porte scorrevoli in acciaio inossidabile, le persone hanno pienamente compreso i vantaggi dell'utilizzo dell'acciaio inossidabile nelle applicazioni strutturali. Gli acciai inossidabili 304 e 316 sono inclusi in diverse linee guida di progettazione. Poiché l'acciaio inossidabile "duplex" 2205 combina una buona resistenza alla corrosione atmosferica con elevate resistenze a trazione ed elasticità, questo acciaio è incluso anche nelle linee guida europee. Forme dei prodotti L'acciaio inossidabile è attualmente prodotto in una gamma completa di forme e dimensioni standard dei metalli e sono disponibili anche molte forme speciali. I prodotti più comunemente utilizzati sono costituiti da lamiere e nastri, ma anche prodotti speciali vengono realizzati da lamiere medie e pesanti, ad esempio nella produzione di acciaio strutturale laminato a caldo e acciaio strutturale estruso. Esistono anche tubi tondi, ovali, quadrati, rettangolari ed esagonali saldati o senza saldatura e altre forme, inclusi profili, barre, fili e fusioni.

 

Proprietà fisiche dell'acciaio inossidabile 304		Proprietà meccaniche dell'acciaio inossidabile 304
Densità（20℃,g/cm³）	7.93	Resistenza alla trazione σb (MPa)	≥515-1035
Temperatura di fusione (℃)	1398-1454	Resistenza allo snervamento σ0,2 (MPa)	≥205
Capacità termica specifica（0~100℃,KJ·kg-1K-1）	0,5	Allungamento δ5 (%)	≥40
Conducibilità termica（W·m-1·K-1）	(100℃)16,3, (500℃)21,5	tasso di riduzione dell'area ψ (%)	40 - 60
Coefficiente di espansione lineare（10-6·K-1）	(0-100℃)17,2, (0-500℃)18,4	Durezza	≤201HBW;≤92HRB;≤210HV
Resistività（20℃,10-6Ω·m2/m）	0,73
Modulo elastico longitudinale (20 ℃, KN/mm2)	193

 

Motivi per la ruggine dell'acciaio inossidabile 304

Il fenomeno della ruggine del materiale in acciaio inossidabile 304 può avere i seguenti motivi:

1. Cloruro
Gli ioni cloruro esistono ampiamente, come sale/sudore/acqua di mare/brezza marina/suolo e così via. In presenza di ioni cloruro, l'acciaio inossidabile si corrode rapidamente, anche più del normale acciaio a basso tenore di carbonio. Pertanto, esistono requisiti per l'ambiente di utilizzo dell'acciaio inossidabile e deve essere pulito frequentemente per rimuovere la polvere e mantenerlo pulito e asciutto. C'è un esempio negli Stati Uniti: un'azienda utilizza un contenitore di quercia per contenere una soluzione contenente ioni cloruro. Il contenitore è stato utilizzato per quasi cento anni. La sua sostituzione era prevista negli anni '90. Poiché il materiale in rovere non è abbastanza moderno, il contenitore in acciaio inossidabile è stato utilizzato per 16 giorni dopo la sostituzione. Perdita dovuta alla corrosione.

2. Trattamento della soluzione
Gli elementi di lega non vengono disciolti nella matrice, con conseguente basso contenuto di lega nella struttura della matrice e scarsa resistenza alla corrosione.

3. Corrosione intergranulare
Questo materiale privo di titanio e niobio è soggetto a corrosione intergranulare. L'aggiunta di titanio e niobio, insieme al trattamento di stabilizzazione, può ridurre la corrosione intergranulare. Un acciaio altolegato che può resistere alla corrosione nell'aria o in mezzi chimicamente corrosivi. L'acciaio inossidabile ha una bella superficie e una buona resistenza alla corrosione. Non necessita di trattamenti superficiali come la placcatura colorata, ma esercita invece le proprietà superficiali intrinseche dell'acciaio inossidabile. È utilizzato in molti tipi di acciaio A, comunemente indicati come acciaio inossidabile. La prestazione rappresentativa è l'acciaio altamente legato come l'acciaio al cromo 13 e l'acciaio al nichel-cromo 18-8. Dal punto di vista metallografico, poiché l'acciaio inossidabile contiene cromo, sulla superficie si forma una pellicola di cromo molto sottile che isola l'ossigeno dall'acciaio e svolge un ruolo nella resistenza alla corrosione. Per mantenere la resistenza alla corrosione intrinseca dell'acciaio inossidabile, l'acciaio deve contenere più del 12% di cromo. Per le occasioni in cui è richiesta la saldatura. Il minor contenuto di carbonio riduce al minimo la precipitazione di carburo nella zona interessata dal calore vicino alla saldatura, che può portare alla corrosione intergranulare (erosione della saldatura) dell'acciaio inossidabile in alcuni ambienti.