AISI 304 — аустенитная хромоникелевая нержавеющая сталь с 18% хрома и 8–10% никеля, самая распространённая марка в мире. Её ближайший аналог по ГОСТ — 08Х18Н10, по европейскому стандарту — 1.4301. Сталь не магнитится в отожжённом состоянии, хорошо сваривается, гнётся и полируется, стойка в воде, пищевых средах и атмосфере, но не рассчитана на морскую воду и концентрированные хлориды. Ниже — состав, свойства, аналоги и границы применения.
Химический состав
| Элемент | AISI 304 (ASTM A240), % | 1.4301 (EN 10088-2), % | 08Х18Н10 (ГОСТ 5632), % |
|---|---|---|---|
| Углерод C | ≤ 0,07 | ≤ 0,07 | ≤ 0,08 |
| Хром Cr | 17,5–19,5 | 17,5–19,5 | 17,0–19,0 |
| Никель Ni | 8,0–10,5 | 8,0–10,5 | 9,0–11,0 |
| Марганец Mn | ≤ 2,0 | ≤ 2,0 | ≤ 2,0 |
| Кремний Si | ≤ 0,75 | ≤ 1,0 | ≤ 0,8 |
| Азот N | ≤ 0,10 | ≤ 0,11 | — |
Хром образует на поверхности пассивную плёнку, которая и делает сталь нержавеющей. Никель стабилизирует аустенитную структуру: благодаря ему сталь пластична, не становится хрупкой на морозе и не магнитится. Разница в пределах легирования между стандартами невелика — на практике марки взаимозаменяемы, если проект не требует конкретный стандарт.
Аналоги в разных стандартах
| Стандарт | AISI 304 | AISI 304L (низкоуглеродистая) |
|---|---|---|
| ГОСТ (Россия, Казахстан) | 08Х18Н10 | 03Х18Н11 |
| EN (Европа) | 1.4301, X5CrNi18-10 | 1.4307, X2CrNi18-9 |
| JIS (Япония) | SUS304 | SUS304L |
| GB (Китай) | 06Cr19Ni10 | 022Cr19Ni10 |
Часто вместо 304 применяют 12Х18Н10Т — она стабилизирована титаном и ближе к AISI 321. Для сварных конструкций это плюс, для зеркальной полировки — минус. Полная таблица соответствия — в статье «Соответствие марок AISI и ГОСТ».
Конвертер марок: AISI ↔ EN ↔ ГОСТ
| AISI | EN / W.Nr. | Ближайший аналог ГОСТ | Класс и свойства | Где применять |
|---|---|---|---|---|
| AISI 201 | 1.4372 X12CrMnNiN17-7-5 | 12Х15Г9НД | аустенитная, Cr-Mn; магнитится: слабо, после формовки — заметнее; плотность 7,80 г/см³ | интерьер, мебель, декор в сухих помещениях |
| AISI 304 | 1.4301 X5CrNi18-10 | 08Х18Н10 | аустенитная; магнитится: нет (слабо после деформации); плотность 7,93 г/см³ | универсальная: пищевое оборудование, ёмкости, трубы, фасады |
| AISI 304L | 1.4307 / 1.4306 X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 | 03Х18Н11 | аустенитная, низкий углерод; магнитится: нет; плотность 7,93 г/см³ | сварные конструкции без риска межкристаллитной коррозии |
| AISI 316 | 1.4401 X5CrNiMo17-12-2 | 08Х17Н13М2 / 03Х17Н14М2 | аустенитная, с молибденом; магнитится: нет; плотность 7,98 г/см³ | хлориды, химические моющие, влажные солесодержащие среды |
| AISI 316L | 1.4404 X2CrNiMo17-12-2 | 03Х17Н14М3 | аустенитная, Mo, низкий углерод; магнитится: нет; плотность 7,98 г/см³ | морская вода, бассейны, химия, фармацевтика, сварные ёмкости |
| AISI 316Ti | 1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2 | 10Х17Н13М2Т | аустенитная, Mo, стабилизирована титаном; магнитится: нет; плотность 7,98 г/см³ | сварные изделия в агрессивных средах, работа при нагреве |
| AISI 321 | 1.4541 X6CrNiTi18-10 | 08Х18Н10Т / 12Х18Н10Т | аустенитная, стабилизирована титаном; магнитится: нет; плотность 7,92 г/см³ | сварные трубопроводы и конструкции, работа при нагреве |
| AISI 430 | 1.4016 X6Cr17 | 12Х17 | ферритная; магнитится: да, сильно; плотность 7,70 г/см³ | облицовка, корпуса техники, вытяжки — в сухих помещениях |
| AISI 310S | 1.4845 X8CrNi25-21 | 10Х23Н18; близкая 20Х23Н18 | аустенитная жаростойкая; магнитится: нет; плотность 7,98 г/см³ | печи, топки, детали при длительном нагреве |
Аналоги — ближайшие по составу, а не полностью идентичные марки: замену проверяйте по стандарту и сертификату плавки.
Механические и физические свойства
| Свойство | Значение (отожжённый лист) |
|---|---|
| Предел текучести Rp0,2 | ≥ 205 МПа |
| Временное сопротивление Rm | ≥ 515 МПа |
| Относительное удлинение | ≥ 40% |
| Твёрдость | ≤ 201 HB |
| Плотность | 7,9 г/см³ |
| Модуль упругости | ≈ 193–200 ГПа |
| Коэффициент линейного расширения (20–100 °C) | ≈ 17·10⁻⁶ 1/°C |
| Теплопроводность | ≈ 15–16 Вт/(м·°C) |
Обратите внимание на тепловое расширение: оно в полтора раза больше, чем у обычной углеродистой стали. В длинных трубопроводах и фасадах это учитывают компенсаторами и подвижными креплениями. Низкая теплопроводность — причина, по которой сварка 304 требует умеренного тепловложения, а детали сильнее коробит.
Магнитится ли AISI 304
В отожжённом состоянии — практически нет. После холодной деформации (гибка, вытяжка, прокатка в нагартованное состояние) часть аустенита превращается в мартенсит, и кромки, углы, витки проволоки начинают слабо притягивать магнит. На коррозионную стойкость это почти не влияет, а значит, магнит не подходит для проверки марки. Подробнее — в статье «Магнитится ли нержавеющая сталь».
Где применять AISI 304
- Пищевая промышленность: ёмкости, столы, мойки, трубопроводы для молока, воды, соков, пива.
- Строительство и архитектура: перила, ограждения, облицовка, фасадные элементы в городской атмосфере.
- Водоснабжение: трубы и фитинги для питьевой воды; ориентир для хлоридов в воде — до ~200 мг/л.
- Оборудование: корпуса, кожухи, вентиляция, теплообменники для неагрессивных сред.
- Посуда и бытовая техника — от кастрюль до барабанов стиральных машин.
Где 304 не подойдёт
- Морская вода, рассолы, хлорированные бассейны — появляется питтинг. Нужна 316L или дуплексные стали; сравнение — в статье «316L и 304L: в чём разница».
- Толстостенные сварные изделия во влажных средах — лучше 304L или 12Х18Н10Т, чтобы избежать межкристаллитной коррозии у шва.
- Работа выше 800–900 °C — окалиностойкость ограничена, нужны жаропрочные марки вроде AISI 310 или 20Х23Н18.
- Соляная и концентрированная серная кислота — сталь растворяется; нужны специальные сплавы.
Сварка и обработка
304 сваривают аргонодуговой (TIG), полуавтоматической (MIG) и ручной дуговой сваркой с присадкой 308L. После сварки побежалость и окалину удаляют травильной пастой — иначе в зоне шва появятся рыжие пятна. Сталь хорошо гнётся, вытягивается и полируется до зеркала, при резке и сверлении требует острого инструмента и умеренных скоростей: она упрочняется при обработке.
В каком виде есть AISI 304
Из этой марки выпускают почти весь ассортимент: листы 304 с поверхностями 2B, 1D, шлифованной и зеркальной, рулоны, трубы круглые и профильные, круги, уголки, проволоку, сетку, крепёж и фитинги. Сводная информация по ассортименту, характеристикам и доставке — на странице сталь 304.
AISI 304 в пищевой промышленности
Пищевые предприятия выбирают 304 за сочетание стойкости, гигиеничности и цены. Гладкая поверхность не впитывает запахи, легко моется и выдерживает регулярную санобработку щелочными и кислотными средствами. Чтобы оборудование служило долго, соблюдают несколько правил:
- для поверхностей, контактирующих с продуктом, используют лист 2B или шлифованный, а сварные швы зачищают заподлицо;
- не оставляют на металле концентрированные хлорсодержащие средства и рассолы — после мойки поверхность ополаскивают водой;
- для солёных продуктов, рассолов и морепродуктов выбирают 316L;
- после монтажа и сварки оборудование пассивируют, чтобы удалить частицы железа и окалину.
Уход за изделиями из 304
Изделиям из 304 не нужна покраска или другое покрытие: пассивная плёнка восстанавливается сама в присутствии кислорода. Достаточно регулярно смывать грязь и соли тёплой водой с мягким моющим средством и вытирать насухо. Нельзя чистить нержавейку металлическими щётками и губками для обычной стали — на поверхности останутся частицы железа, которые заржавеют и создадут впечатление, что ржавеет сама сталь.
Частые вопросы
Чем 304 отличается от 304L?
Только содержанием углерода: в 304L его не больше 0,03%. Это защищает зону сварного шва от межкристаллитной коррозии, поэтому 304L выбирают для толстостенных сварных изделий. По прочности 304L немного уступает.
Можно ли заменить 304 на 08Х18Н10 или 12Х18Н10Т?
08Х18Н10 — прямой аналог. 12Х18Н10Т подходит для большинства тех же задач и даже лучше для сварки, но хуже полируется до зеркала.
Чем 304 отличается от 201 и 430?
В 201 часть никеля заменена марганцем, в 430 никеля нет вовсе. Обе марки дешевле, но менее стойки к коррозии, а 430 ещё и магнитится и хуже сваривается.
Выдерживает ли AISI 304 мороз?
Да. Аустенитная структура не становится хрупкой даже при очень низких температурах — 304 применяют в криогенной технике. Для наружных конструкций в любом климате Казахстана по морозостойкости ограничений нет.
Какая максимальная температура для AISI 304?
В воздухе окалиностойкость сохраняется примерно до 870 °C при периодическом нагреве и до 925 °C при постоянном. Но в интервале 450–850 °C после длительной выдержки возможна сенсибилизация — для сварных изделий во влажной среде это важно.
Справочные материалы по свойствам и применению аустенитных сталей — на сайте британской ассоциации нержавеющей стали BSSA.
