Нержавеющая сталь 301 и 304: Разница объяснена

В чем разница между SUS301 и SUS304?

SUS304 (нержавеющая сталь):

SUS304, также известная как нержавеющая сталь типа 304, является наиболее широко используемой аустенитной нержавеющей сталью в промышленности. Ее превосходная коррозионная стойкость и жаростойкость по сравнению с хромистой сталью объясняются содержанием никеля (обычно 8-10,5%). Этот сплав демонстрирует отличные механические свойства, включая высокий предел прочности на растяжение (515-720 МПа) и предел текучести (205-310 МПа), в сочетании со значительной скоростью упрочнения.

Немагнитный характер материала и благоприятное соотношение прочности и веса делают его особенно подходящим для конструкционных кронштейнов, требующих прочности и коррозионной стойкости. Закалка SUS304 повышает его прочность при нагрузках, что делает его идеальным для применения в условиях повторяющихся нагрузок или вибрации.

В электронной промышленности, особенно для ноутбуков, обычно используется SUS304 толщиной от 0,4 мм до 1,0 мм. Выбор подходящей закалки имеет решающее значение для удовлетворения конкретных критериев конструкции. Для большинства конструктивных элементов предпочтительнее использовать закалку 3/4 Hard (3/4H) благодаря оптимальному балансу прочности и пластичности. Для изделий, требующих более сложных операций формообразования, таких как ЖК кронштейны, включающие растяжение и вытяжку, обычно рекомендуется отпуск 1/2 Hard (1/2H) для обеспечения достаточной пластичности при сохранении достаточной прочности.

Стоит отметить, что, несмотря на превосходные характеристики SUS304, некоторые производители начали заменять ее на SUS430 (ферритная нержавеющая сталь) для снижения стоимости. Однако такую замену следует тщательно проанализировать, поскольку SUS430 обладает другими механическими свойствами и меньшей коррозионной стойкостью, что может повлиять на эксплуатационные характеристики и долговечность изделия.

При выборе SUS304 для прецизионных применений необходимо учитывать не только марку и температуру, но и качество обработки поверхности, допуски на размеры и возможность коррозионного растрескивания под напряжением в определенных условиях. Правильный выбор материала и его обработка могут существенно повлиять на качество, производительность и срок службы конечного продукта.

SUS301 (нержавеющая сталь):

SUS301, аустенитная нержавеющая сталь, содержит меньшее количество хрома по сравнению с SUS304, что приводит к снижению коррозионной стойкости. Однако ее отличительной особенностью является исключительная способность к упрочнению. Благодаря процессам холодной обработки, таким как прокатка или волочение, SUS301 может достигать необычайно высокой прочности на разрыв и твердости, часто превышая предел прочности на разрыв в 1 500 МПа в полностью твердом состоянии.

Уникальное сочетание прочности и эластичности этого материала делает его идеальным для применений, требующих высоких пружинящих свойств. В электронной промышленности, особенно в ноутбуках, SUS301 широко используется для экранирования электромагнитных помех (ЭМП) и упругих контактных компонентов. Его способность сохранять стабильные пружинящие свойства в течение долгого времени в сочетании с хорошей электропроводностью делает его отличным выбором для таких применений.

Обычно SUS301 используется в тонких сплавах толщиной от 0,07 мм до 0,4 мм (от 0,07T до 0,4T). При заказе этого материала очень важно выбрать соответствующую марку и температуру, чтобы удовлетворить конкретные требования к конструкции. Материал доступен в различных состояниях, от отожженного (мягкого) до сверхтвердого, каждый из которых обеспечивает различные уровни предела текучести, прочности на растяжение и удлинения.

Важно отметить, что кристаллографическая текстура, формирующаяся в процессе холодной обработки, существенно влияет на механические свойства материала. Направление прокатки выравнивает структуру зерен, что приводит к анизотропному поведению. Более высокие марки (что свидетельствует о более высокой степени холодной обработки) демонстрируют повышенную твердость и прочность на разрыв, но пониженную пластичность. Эта характеристика требует тщательного учета при формовке.

При формовке SUS301, особенно в более жестких условиях, особое внимание следует уделять радиусам изгиба и направлениям формовки. Склонность материала к пружинящему изгибу и его пониженная формуемость в более жестких условиях могут привести к таким проблемам, как растрескивание в углах и боковых стенках, если не принять надлежащих мер. Для решения этих проблем в сложных деталях могут потребоваться такие методы, как отжиг для снятия напряжения или использование специализированных инструментов для формовки.

Свойства материала:

SUS301: Благодаря высокому содержанию углерода и превосходной твердости хорошо подходит для упругих применений. Эта марка демонстрирует превосходное сопротивление упругой усталости, что делает ее идеальной для компонентов, требующих устойчивых пружиноподобных свойств. Однако за высокую прочность приходится расплачиваться пониженной пластичностью, что ограничивает возможности ее формообразования в операциях волочения.

SUS304: Менее пригодна для упругих применений из-за низкого содержания углерода и, соответственно, меньшей твердости. Хотя эта марка обладает превосходной коррозионной стойкостью и формуемостью, ее более мягкая природа делает ее склонной к упругой усталости в условиях циклических нагрузок.

SUS430: Ферритная нержавеющая сталь с переменной твердостью из-за повышенного содержания примесей, в частности углерода и азота. Такое несоответствие твердости может привести к непредсказуемым механическим свойствам, что делает ее менее идеальной для применений, требующих точной упругой реакции.

Примечание:

Даже если номинальные значения твердости одинаковы, как, например, у SUS301 3/4H и SUS304 H, лежащие в основе микроструктурные различия существенно влияют на их упругое поведение. SUS304 H, несмотря на одинаковую твердость, более восприимчив к упругой усталости в пружинах из-за аустенитной структуры и низкого содержания углерода. Это подчеркивает важность учета как состава, так и микроструктуры при выборе материала для упругих компонентов.

Толщина материала играет решающую роль в допуске на твердость, при этом толстые материалы демонстрируют большие колебания твердости. Это явление объясняется различиями в скорости охлаждения и возможной сегрегацией состава в процессе производства. Инженеры должны учитывать это изменение твердости в зависимости от толщины при проектировании деталей с особыми требованиями к упругости, особенно для прецизионных компонентов или деталей с различным поперечным сечением.

SUS301

Химический состав SUS301:

Примечание:

Спецификация термической обработки: Обработка раствором при 1010-1150℃ с последующим быстрым охлаждением.

Металлографическая структура: Микроструктура характеризуется аустенит.

Состояние поставки: Как правило, поставляется в термически обработанном состоянии, с конкретным видом термической обработки, указанным в контракте. Если он не указан, то поставляется в необработанном состоянии.

Механические свойства SUS301

Твердость: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HVK

SUS 301 Плотность

Плотность SUS 301 составляет 7,93 г/см³.

SUS301 Твердость

SUS304

"SUS" - это общий термин для японских марок стали. SUS304 - это японский стандарт JIS для нержавеющей стали, который соответствует китайскому 0Cr18Ni9 и американскому 304.

Свойства: Он обладает хорошей коррозионной стойкостью, жаропрочностью, низкотемпературной прочностью и механическими свойствами. Он обладает хорошими свойствами при горячей обработке, например, штамповке и гибке, и не подвергается закалке при термообработке. Она немагнитна.

Используется: предметы домашнего обихода, шкафы, внутренние трубопроводы, водонагреватели, бойлеры, ванны, автомобильные детали, медицинские приборы, строительные материалы, химическая, пищевая промышленность, сельское хозяйство и компоненты судов.

Свойства SUS304

Твердость: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV

SUS304 Плотность

Плотность SUS 304 составляет 7,85 г/см³.

Состав нержавеющей стали SUS304