Нержавеющая сталь AISI 301

Нержавеющая сталь AISI 301
Нержавейка Краснодар "Мв-Стил-Юг"

Высокопрочная немагнитная хромоникелевая нержавеющая сталь AISI 301 по сравнению с маркой AISI 304 обладает пониженным содержанием никеля (6-7%). Эта сталь рекомендована в качестве материала для изделий широкого профиля, эксплуатирующихся в слабоагрессивных средах и под открытым небом.

Как и другие аустенитные стали имеет высокую пластичность, коррозионную стойкость, хорошую технологичность. Предел прочности AISI 301 при 20 С составляет 750-800 МПа, что почти на 30% больше значения прочности сталей AISI 304 и AISI 321. AISI301 широко применяется промышленностью Америки и Европы. Основной причиной является минимальная толщина применяемого материала, экономия на весе конечных изделий и узлов.

Стоимость AISI 301 находится на уровне цены AISI 304, они часто заменяют друг друга, а также более дорогие марки, такие как AISI 304H, AISI 321H.

Аналоги AISI 301.

Отечественным аналогом является марка 07Х16Н6.

Сферы применения AISI 301:

  • городской и железнодорожный транспорт;
  • тяжелое и среднее машиностроения;
  • оборудование горнодобывающей промышленности;
  • бытовая техника;
  • медицинское оборудование.

Существует несколько вариантов стали AISI 301 по химическим свойствам и составу.

AISI 301 химический состав, в процентах.

 МаркаАзотХромСераФосфорМарганецКремнийНикельУглерод
301LN(1.4318)<0,2016,0-18,00,030,045<2,00<1,06,0-8,0<0,03
301 (1.4310)<0,1016,0-18,00,030,045<2,00<1,06,0-8,0<0,15

Механические свойства ( ASTM) проката стали 301 при температурах 20°C.(В скобке указаны стандартные значения характеристик).

ОбозначениеПредел текучести, MПa (мин)Предел прочности, MПa (мин)Относительное удлинение, % (мин)Твердость, НВ (макс)
301 (1.4310)205 (300)515 (800)40 (50)217
301LN (1.4318)240 (360)550 (765)45 (47)241

Характеристики при высокой температуре

Предел прочности Rp m (растяжение), N/mm23802701709050
Температура, °C6007008009001000

Минимальное значение предела упругости при высокой температуре (деформация в1 % за 10 000 ч при заданной температуре)

Температура,°CВремя800700650600550
Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2100 000 ч5255080120
Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm210 000 ч10305080120

Максимальная рекомендуемая температура обслуживания

непрерывное воздействие 925oC прерывистые воздействия 850oC

Характеристики при низких температурах стали AISI301:

Температура oC-161-78-196
Предел прочности Rp m (растяжение), N/mm2N/mm21450/12001100/9501600/1350
Ударная  вязкостьJ160/160180/175155/150
Предел упругости, (0.2 %), (условный предел текучести) Rp0,2 N/mm2N/mm2380/220300/180400/220

Сопротивление коррозии.

-кислотная среда.

Температура, oC20
Концентрация, к массе в %1020406080100
Кислота азотная000020
Кислота муравьиная000000
Кислота серная222210
Кислота фосфорная000002
Температура, oC80
Концентрация, к массе в %1020406080100
Кислота азотная000012
Кислота муравьиная012210
Кислота серная222222
Кислота фосфорная000012

Код: - Высокая степень защиты = 0. Скорость коррозии меньше 100 mm/год. -Частичная защита = 1. Скорость коррозии 100m- 1000 mm/год. - Nonresistant=2. Скорость коррозии больше 1000 mm/год.

Тепловая обработка

Диапазон ковки. В начале процесса температура - 1150 - 1260oC, температура в конце процесса - 900 - 925oC. При горячей любой обработке – сопровождение отжигом. Время, которое предназначено для достижения однородности прогрева сталей из нержавейки дольше, в отличие от углеродистых сталей - порядка 12 раз. Снятие напряжения (или отпуск) при температуре 450-600oCна протяжении 1 часа с незначительным риском сенситизации. Необходимо применение наиболее низких температур снятия напряжения - максимум до 400°C. Плавное понижение температуры необходимо для гарантии распределения углерода. Отжиг осуществляется при температурах 1010 - 1120oC, а резкое охлаждение при прохладном воздухе или в воде, обеспечивая максимальную податливость стали. Достигается лучшее сопротивление коррозии в процессе отжига при температуре 1070°Cи резком охлаждении.

Холодная обработка стали.

Из-за чрезвычайной упругости, пластичности и прочности данной стали, она находит легко большое разнообразие в использовании. Стандартные операции включают изгиб, формовку растяжением, ротационную глубокую вытяжку. В процессе формовки можно использовать такие же машины и инструменты как и для углеродистой стали. В данном случае, однако, потребуется большего усилия на 50-100%. Связано это с большой степенью упрочнения во время формовки аустенитной стали, но в некоторых ситуациях это может служить отрицательным фактором.

Ротационная глубокая вытяжка.

При чистой и глубокой вытяжке на прессе заготовку не подвергают «торможению», дают материалу свободно проходить в инструментах, однако на практике это случается очень редко. К примеру, всегда также имеет место элемент формовки с растяжением во время вытяжки хозяйственной посуды. Материал, который подвергается процессу глубокой вытяжки, при этом должен обладать низкой степенью упрочнения при формовке, то есть быть по максимуму  стабильным, а показатель Md30(N) должен явно быть «на минусе». Что касается нержавеющих столовых приборов, то обычно в данном случае используют так называемые суб-анализы нержавеющего металлического проката, как и при изготовлении кастрюль, методом глубокой вытяжки. Ротационная вытяжка на токарно-давильном станке – это формовка с точением. Стандартными обычными объектами использования, к примеру, являются ведра, конусные идентичные изделия симметричного вращения, не подвергающиеся обычно полировке.

Формовка и растяжение.

Во время формовки и растяжения заготовку подвергают «торможению» в процессе вытяжки. Стенки заготовки  становятся еще наиболее тонкими и во избежание разрывов во время формовки желательно предусмотреть для стали свойства повышенного упрочнения.

Сваривание:

Нержавеющая сталь AISI301 легко поддается сварке. После сварки, как правило, тепловая обработка не требуется. Однако, при риске межкристаллитной коррозии при температуре 1050-1150°С производится дополнительное отожжение. Сварочный шов должен быть очищен химическим и механическим способом от окалины и пассивирован после с помощью травильной пасты.