304不銹鋼知識
304不銹鋼是一種通用性的不銹鋼材料，防銹性能比200系列的不銹鋼材料要強。耐高溫方面也比較好，一般使用溫度極限小于650℃。304不銹鋼具有優(yōu)良的不銹耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能。對氧化性酸，在實(shí)驗中得出：濃度≤65%的沸騰溫度以下的硝酸中，304不銹鋼具有很強的抗腐蝕性。對堿溶液及大部分有機酸和無(wú)機酸亦具有良好的耐腐蝕能力。
304不銹鋼簡(jiǎn)介
密度為7.93 g/cm3
304相當于我國的0Cr18Ni9【據GB/T 20878-2007 現已更改為0Cr19Ni10】不銹鋼。
304不銹鋼是一種很常見(jiàn)的不銹鋼，業(yè)內也叫做18/8不銹鋼。它的抗腐蝕性能要優(yōu)于 430不銹鐵，耐腐蝕耐高，加工性能好，因此廣泛使用于工業(yè)和家具裝飾行業(yè)和食品醫療行業(yè)，例如：一些高檔的不銹鋼餐具，浴室廚房用具。
雖然此種不銹鋼在國內非常常見(jiàn)，但是“304不銹鋼”這個(gè)稱(chēng)呼卻來(lái)自于美國。很多人以為304不銹鋼是日本的一種型號稱(chēng)呼，但是嚴格意義來(lái)講，日本的對304不銹鋼的正式稱(chēng)呼是“ SUS304”。市場(chǎng)上常見(jiàn)的標示方法中有06Cr19Ni10，304 ，SUS304三種，其中06Cr19Ni10一般表示國標標準生產(chǎn)，304一般表示ASTM標準生產(chǎn)，SUS304標示日標標準生產(chǎn)。
304 是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件。為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有16%以上的鉻,8%以上的鎳含量。304不銹鋼是按照美國ASTM標準生產(chǎn)出來(lái)的不銹鋼的一個(gè)牌號。
304不銹鋼力學(xué)性能
抗拉強度 σb (MPa)≥520
條件屈服強度 σ0.2 (MPa)≥205
伸長(cháng)率 δ5 (%)≥40
斷面收縮率 ψ (%)≥60
硬度：≤187HB;≤90HRB;≤200HV
304不銹鋼產(chǎn)品標準
對于304不銹鋼來(lái)說(shuō)是非常重要的一個(gè)參數，直接決定著(zhù)它的抗腐蝕能力，也決定著(zhù)它的價(jià)值。
304中最為重要的元素是Ni、Cr，但是又不僅限于這兩個(gè)元素。具體的要求由產(chǎn)品標準規定。行業(yè)常見(jiàn)判定情況認為只要Ni含量大于8%，Cr含量大于18%，就可以認為是304不銹鋼。這也是為什么業(yè)內會(huì )把這類(lèi)不銹鋼叫做18/8不銹鋼的原因。其實(shí)，相關(guān)的產(chǎn)品標準對304有著(zhù)非常清楚的規定，而這些產(chǎn)品標準針對不同形狀的不銹鋼又有一些差異。下面是一些常見(jiàn)的產(chǎn)品標準與測試。
判定
要想確定一個(gè)材料是不是304不銹鋼，必須滿(mǎn)足產(chǎn)品標準中每一個(gè)元素的要求，只要有一個(gè)不符合，就不能叫做304不銹鋼。
1、ASTM A276（Standard Specification for Stainless Steel Bars棒材 and Shapes型材）
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304 |
C |
Mn |
P |
S |
Si |
Cr |
Ni |
|
要求，% |
0.08 |
2.00 |
0.045 |
0.030 |
1.00 |
18.0–20.0 |
8.0-11.0 |
2、ASTM A240（Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate板材,Sheet片材, and Strip帶材 for Pressure essels and for General Applications）
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304 |
C |
Mn |
P |
S |
Si |
Cr |
Ni |
N |
|
要求，% |
0.07 |
2.00 |
0.045 |
0.030 |
0.075 |
17.5–19.5 |
8.0–10.5 |
0.10 |
3、JIS G4305（cold-rolled 冷軋stainless steel plate板材, sheet片材 and strip帶材）
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SUS 304 |
C |
Mn |
P |
S |
Si |
Cr |
Ni |
|
要求，% |
0.08 |
2.00 |
0.045 |
0.030 |
1.00 |
18.0–20.0 |
8.0-10.5 |
4、JIS G4303 （Stainless steel bars不銹鋼棒）
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SUS 304 |
C |
Mn |
P |
S |
Si |
Cr |
Ni |
|
要求，% |
0.08 |
2.00 |
0.045 |
0.030 |
1.00 |
18.0–20.0 |
8.0-10.5 |
以上四個(gè)標準只是常見(jiàn)的幾個(gè)標準，其實(shí)ASTM和JIS中有提到304的不止這幾個(gè)標準。每個(gè)標準其實(shí)對304的要求不盡相同，所以要想確定一個(gè)材料是不是304，準確的表達方式應該說(shuō)是否符合某個(gè)產(chǎn)品標準中的304要求，材質(zhì)證明書(shū)一般要出具以下類(lèi)型報告：
應用范圍
系統描述：304不銹鋼是應用最為廣泛的一種鉻-鎳不銹鋼，作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強度和機械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無(wú)熱處理硬化現象（無(wú)磁性，使用溫度-196℃～800℃）。在大氣中耐腐蝕， 如果是工業(yè)性氣氛或重污染地區，則需要及時(shí)清潔以避免腐蝕。適合用于食品的加工、儲存和運輸。 具有良好的加工性能和可焊性。 板式換熱器、波紋管、家庭用品（1、2類(lèi)餐具、櫥柜、室內管線(xiàn)、熱水器、鍋爐、浴缸），汽車(chē)配件（風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品），醫療器具，建材，化學(xué)，食品工業(yè)，農業(yè)，船舶部件、等。304不銹鋼為國家認可的食品級不銹鋼。[1]
大多數的使用要求是長(cháng)期保持建筑物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類(lèi)型時(shí)，主要考慮的是所要求的審美標準、所在地大氣的腐蝕性以及要采用的清理制度。 然而，其它應用越來(lái)越多的只是尋求結構的完整性或不透水性。例如，工業(yè)建筑的屋頂和側墻。在這些應用中，物主的建造成本可能比審美更為重要，表面不很干凈也可以。 在干燥的室內環(huán)境中使用304不銹鋼效果相當好。但是，在鄉村和城市要想在戶(hù)外保持其外觀(guān)，就需經(jīng)常進(jìn)行清洗。在污染嚴重的工業(yè)區和沿海地區，表面會(huì )非常臟，甚至產(chǎn)生銹蝕。
但要獲得戶(hù)外環(huán)境中的審美效果，就需采用含鎳不銹鋼。所以，304不銹鋼廣泛用于幕墻、側墻、屋頂及其它建筑用途，但在侵蝕性嚴重的工業(yè)或海洋大氣中，最好采用316不銹鋼。 不銹鋼拉門(mén)，人們已充分認識到了在結構應用中使用不銹鋼的優(yōu)越性。有幾種設計準則中包括了304和316不銹鋼。因為"雙相"不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體，所以，歐洲準則中也包括了這種鋼。 產(chǎn)品形狀 實(shí)際上，不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產(chǎn)制造的，而且還有許多特殊形狀。最常用的產(chǎn)品是用薄板和帶鋼制成的，也用中厚板生產(chǎn)特殊產(chǎn)品，例如，生產(chǎn)熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無(wú)縫鋼管及其它形式的產(chǎn)品，包括型材、棒材、線(xiàn)材和鑄件。
標準
國際不銹鋼標示方法
美國鋼鐵學(xué)會(huì )是用三位數字來(lái)標示各種標準級的可鍛不銹鋼的。其中：
①奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數字標示，
②鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數字表示。例如，某些較普通的奧氏體不銹鋼是以201、 304、 316以及310為標記，
③鐵素體不銹鋼是以430和446為標記，馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標記，
④雙相（奧氏體－鐵素體），不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專(zhuān)利名 稱(chēng)或 商標命名。
4)．標準的分類(lèi)和分級
4-1分級分類(lèi)：①?lài)覙藴蔊B ②行業(yè)標準YB ③地方標準 ④企業(yè)標準Q/CB
4-2 分類(lèi)：①產(chǎn)品標準 ②包裝標準 ③方法標準 ④基礎標準
4-3 標準水平（分三級）：Y級：國際先進(jìn)水平 I級：國際一般水平 H級：國內先進(jìn)水平
4-4國標
GB1220-2007不銹鋼棒材（I級） GB4241-84 不銹鋼焊接盤(pán)園（H級）
GB4356-2002 不銹鋼焊接盤(pán)園（I級） GB1270-80 不銹鋼管材（I級）
GB12771-2000 不銹鋼焊管（Y級） GB3280-2007 不銹鋼冷板（I級）
GB4237-2007 不銹鋼熱板（I級） GB4239-91 不銹鋼冷帶（I級）
304不銹鋼生銹原因
304不銹鋼材料出現生銹現象，可能有以下幾個(gè)原因：
氯離子
氯離子廣泛存在，比如食鹽/汗跡/海水/海風(fēng)/土壤等等。不銹鋼在氯離子存在下的環(huán)境中，腐蝕很快，甚至超過(guò)普通的低碳鋼。所以對不銹鋼的使用環(huán)境有要求，而且需要經(jīng)常擦拭，除去灰塵，保持清潔干燥。（這樣就可以給他定個(gè)“使用不當”。） 美國有一個(gè)例子：某企業(yè)用一橡木容器盛裝某含氯離子的溶液，該容器已使用近百余年，上個(gè)世紀九十年代計劃更換，因橡木材料不夠現代，采用不銹鋼更換后16天容器因腐蝕泄漏。
固溶處理
合金元素沒(méi)有溶入基體，致使基體組織合金含量低，抗蝕性能差。
晶間腐蝕
這種不含鈦和鈮的材料有晶間腐蝕的傾向。加入鈦和鈮，再配以穩定處理，可以減少晶間腐蝕。在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀(guān)的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過(guò)鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱(chēng)為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼，18-8鉻鎳鋼等高合金鋼。從金相學(xué)角度分析，因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個(gè)膜隔離開(kāi)與鋼內侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的鉻。用于需要焊接的場(chǎng)合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。
304不銹鋼表面狀態(tài)
正如后面將談到的，為了滿(mǎn)足建筑師們美學(xué)的要求，已開(kāi)發(fā)出了多種不同的商用表面加工。例如，表面可以是高反射的或者無(wú)光澤的；可以是光面的、拋光的或壓花的；可以是著(zhù)色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案，也可進(jìn)行拉絲等，以滿(mǎn)足設計人員對外觀(guān)的各種要求。 保持表面狀態(tài)是容易的。只需偶爾進(jìn)行沖洗就能去除灰塵。由于耐腐蝕性良好，也可以容易地去除表面的涂寫(xiě)污染或類(lèi)似的其它表面污染。
304不銹鋼表面加工方法
蝕刻加工法
蝕刻加工法，是在不銹鋼表面采用絲網(wǎng)印刷耐酸保護膜，然后用氯化亞鐵液蝕刻，形成藝術(shù)圖案的。
噴彩法
噴彩法是在絲網(wǎng)印刷后噴射色料顆粒，構成梨皮樣表面，形成藝術(shù)圖案的。
工藝過(guò)程
不銹鋼制品的噴色美術(shù)加工法的工藝過(guò)程是：不銹鋼制品→絲印→蝕刻→堿處理→絲印→氧化著(zhù)色→堿處理→成品。
不銹鋼制品的蝕刻美術(shù)加工法工藝過(guò)程是：不銹鋼制品→絲印→蝕刻→堿處理→氧化著(zhù)色→成品。
不銹鋼的化學(xué)著(zhù)色法，不使用顏料及染料，而是把不銹鋼浸泡在加溫的濃硫酸鉻溶液中，進(jìn)行化學(xué)著(zhù)色，其特點(diǎn)是耐食品性好。這種加工方法中所使用的油墨，要有非常強的耐酸性，一般使用與處理工藝相適應的具有特殊性能的UV硫化油墨。
