Содержание
Нержавеющая сталь 301: определение, состав, свойства, обработка, применение и многое другое
- Джон
Группа SteelPRO Теперь на складе имеются изделия из стали SS 301 (UNS S30100): пластины, листы, рулоны, полосы, трубы, трубки, прутки, стержни, проволока и т. д. Также на ваш выбор предлагается ряд видов отделки поверхности: № 1, 2B, 2D, BA, № 3, № 4, HL, № 8, дробеструйная обработка и т. д.
Мы гарантируем качество 100%. Никакие дефектные продукты не будут отправлены нашим клиентам. Связаться с нами для индивидуального подбора желаемой формы ваших изделий, включая форму, состояние, отделку поверхности, обработку и т. д.
Обзор нержавеющей стали 301
301 stainless steel is a high-strength austenitic stainless steel in the 300 series, primarily composed of 16-18% chromium and 6-8% nickel. It conforms to standards such as ASTM A240 and is equivalent to grades like 1.4310 (EN).
301 обладает превосходными возможностями упрочнения, при котором прочность значительно увеличивается при холодной обработке. Это также приводит к частичному магнетизму, в зависимости от степени холодной прокатки. 301 также обладает хорошей коррозионной стойкостью, но немного ниже, чем у марки 304.
Его обычно используют в изделиях, требующих сочетания формуемости и прочности, например, в пружинах, крепежных изделиях, автомобильных деталях, железнодорожных вагонах, конвейерах и декоративных элементах.
В отличие от мартенситных марок нержавеющая сталь 301 не может быть закалена термической обработкой, а только холодной прокаткой.
Типичные области применения нержавеющей стали 301
| Промышленность | Приложение |
| Автомобильный | Выхлопные компоненты, пружины, хомуты, отделка |
| Аэрокосмическая промышленность | Крепежные элементы, пружины, структурные панели, зажимы |
| Медицинское оборудование | Хирургические инструменты, стоматологические инструменты, иглы, зажимы |
| Пищевая промышленность | Конвейеры, резервуары для хранения, смесительное оборудование, бункеры |
| Потребительские товары | Столовые приборы, кухонная техника, мойки, пружины |
| Электроника | Соединители, пружины, кронштейны, щитки |
| Строительство | Конструкционная поддержка, крепеж, кровля, оконные рамы |
| Морской | Пружины, крепежи, насосы, клапаны |
Преимущества и недостатки нержавеющей стали 301
Вот преимущества и выгоды нержавеющей стали 301:
- Высокая прочность после холодной обработки, идеально подходит для применений, требующих дополнительной долговечности.
- Отличная коррозионная стойкость в мягких средах, обеспечивающая длительный срок службы.
- Хорошая формуемость и пластичность, что делает его пригодным для процессов гибки и формовки.
- Экономически эффективен по сравнению с нержавеющей сталью более высокого качества.
- Легкий по сравнению с другими сортами, что позволяет снизить вес изделий.
Вот недостатки и ограничения нержавеющей стали 301:
- Ограниченная коррозионная стойкость в агрессивных средах с высоким содержанием хлоридов.
- Может частично потерять свою коррозионную стойкость после холодной обработки.
- Не такой термостойкий, как другие марки, что ограничивает возможности применения при высоких температурах.
- Склонен к упрочнению, что со временем может затруднить механическую обработку.
- Менее устойчива к растрескиванию под напряжением по сравнению с более высоколегированной нержавеющей сталью.
Эквивалентные марки нержавеющей стали 301
| Страна/регион | Стандарт/Спецификация | Эквивалентная оценка |
| Международный | ИСО 15510 | X9CrNi18-8 |
| Евросоюз | EN 10088-1 | X10CrNi18-8 (1.4310) |
| США | ASTM A240 | 301 |
| Германия | DIN 17440, WNr | X12CrNi17-7 |
| Япония | JIS G4305 | SUS301 |
| Англия | БС 1449-2 | 301С21, 302С26 |
| Франция | АФНОР НФ А35-572 | Z11CN18-08, Z12CN18-09 |
| Швеция | СС 14 23 31 | 2331 |
Распространенные варианты нержавеющей стали 301
| Вариант | Что это такое? | Почему его можно выбрать вместо 301? | Типичное применение |
| 301L | Низкоуглеродная версия | Лучшая свариваемость, сниженное выделение карбидов. | Конструкционные детали, химическое оборудование. |
| 301ЛН | Версия, обогащенная азотом | Более высокая прочность, хорошая формуемость. | Автомобильные, железнодорожные компоненты. |
| 301H | Высокоуглеродистая версия | Улучшенная прочность при высоких температурах. | Теплообменники, высокотемпературное оборудование. |
| 301J1 | Версия с добавлением меди | Повышенная формуемость и пластичность. | Бытовая техника, декоративные детали. |
| 301Si | Версия с добавлением кремния | Лучшая стойкость к окислению при высоких температурах. | Печи, вытяжные системы. |
Тепло- и коррозионная стойкость нержавеющей стали 301
Теплостойкость
Нержавеющая сталь 301 обладает хорошей термостойкостью. Она может выдерживать окисление до 840°C (1544°F) при кратковременном использовании и до 900°C (1652°F) при постоянном использовании. Однако длительное воздействие высоких температур может снизить прочность и привести к сенсибилизации и межкристаллитной коррозии, особенно в сварных зонах. Она менее подходит для высокотемпературных применений по сравнению со сплавами типа 347.
Коррозионная стойкость
Grade 301 stainless steel offers good коррозионная стойкость in mild environments. It resists corrosion from atmospheric conditions, water, and some chemicals. However, it is less resistant to corrosion in harsh environments compared to higher-grade stainless steels like 316. Its higher carbon content increases the risk of intergranular corrosion, especially after welding or heat exposure. It’s not ideal for highly corrosive environments like marine or chemical industries.
Обработка нержавеющей стали 301
Холодная обработка
Холодная обработка значительно увеличивает прочность нержавеющей стали 301 из-за ее высокой скорости упрочнения, которая увеличивается примерно на 14 МПа для каждого уменьшения площади поперечного сечения на 1%. По мере того, как материал подвергается холодной прокатке или формовке, его предел прочности на разрыв быстро увеличивается. Этот процесс также может частично преобразовать аустенитную структуру в мартенсит, еще больше повышая твердость. Несмотря на это увеличение прочности, сплав сохраняет достаточную пластичность для серьезной холодной деформации. Кроме того, хотя нержавеющая сталь 301 немагнитна в отожженном состоянии, холодная обработка вызывает сильный магнетизм.
Сварка
Нержавеющая сталь 301 обладает хорошей свариваемостью. Ее можно сваривать большинством стандартных методов, при этом рекомендуется использовать присадочный металл типа 308L. После сварки требуется отжиг для достижения оптимальной коррозионной стойкости и устранения эффектов, вызванных холодной обработкой. Для низкоуглеродистых марок, таких как 301L и 301LN, отжиг обычно не требуется. Точечная сварка обычно используется для сборки холоднокатаных компонентов 301, поскольку она не оказывает существенного влияния на общую прочность материала.
Термическая обработка
Нержавеющая сталь 301 не может быть закалена посредством термической обработки; она закаливается исключительно холодной обработкой. Для отжига материал нагревается до температуры от 1010°C до 1120°C, после чего следует быстрое охлаждение, обычно путем закалки в воде или быстрого охлаждения на воздухе. Этот процесс восстанавливает пластичность и снимает внутренние напряжения без увеличения твердости. Снятие напряжений после холодной обработки может быть выполнено, но это не изменяет существенно твердость или механические свойства материала.
Химический состав нержавеющей стали 301
Химический состав нержавеющей стали 410 смотрите в таблице ниже:
| Элемент | Углерод, С | Хром, Cr | Железо, Fe | Марганец, Mn | Никель, Ni | Азот, N | Фосфор, P | Кремний, Si | Сера, S |
| wt% | ≤0,15 | 16 – 18 | 70,7 – 78 (Баланс) | ≤ 2.0 | 6.0 – 8.0 | ≤ 0,10 | ≤ 0,045 | ≤ 1,0 | ≤ 0,030 |
Свойства нержавеющей стали 301
Вот три основные причины, которые делают нержавеющую сталь 301 уникальной:
- Высокая прочность за счет упрочнения.
- Отличная пластичность, что позволяет легко формовать и изготавливать из него различные изделия.
- Хорошая коррозионная стойкость в слабоагрессивных средах.
Физические свойства
В таблице ниже приведены основные физические свойства нержавеющей стали марки 301:
| Свойство | Типичное значение (метрическая/имперская система) | Производительность |
| Плотность | 8,03 г/см3 (0,290 фунта/дюйм³) | Достаточно тяжелый, прочный материал. |
| Температура плавления | 1399 – 1421 °C (2550 – 2590 °F) | Выдерживает высокие температуры, не плавясь. |
| КТР, линейный | 16,6 – 19,5 мкм/м-°C (9,22 – 10,8 мкдюйм/дюйм-°F) | Умеренно расширяется при нагревании. |
| Удельная теплоемкость | 0,500 Дж/г-°C (0,120 БТЕ/фунт-°F) | Умеренно хорошо поглощает и удерживает тепло. |
| Теплопроводность | 16,3 Вт/мК (113 БТЕ-дюйм/ч-фут²-°F) | Переносит тепло с умеренной скоростью. |
| Электрическое сопротивление | 0,0000720 Ом·см | Плохо проводит электричество. |
| Магнитные свойства | <= 1,02 (отожженный, H = 200 Эрстед) | Слегка магнитный после холодной обработки. |
*КТР (линейный) означает линейный коэффициент теплового расширения.
Механические свойства
В таблице ниже приведены основные механические свойства нержавеющей стали марки 301:
| Состояние | Предел прочности | Предел текучести | Твердость по Роквеллу | Удлинение при разрыве | Модуль Юнга (при прокатке в продольном/поперечном направлении) |
| Отожженный | ≥ 515 МПа (74,7 тыс.фунтов на кв. дюйм) | ≥ 205 МПа (29,7 тыс.фунтов на кв. дюйм) | 10 ЧРС | ≥ 40% (в 2″ или 50 мм) | 214 ГПа / 31,0 мдюйм211 ГПа / 30,6 мдюйм |
| 1/4 Твердый | ≥ 862 МПа (125 тыс.фунтов на кв. дюйм) | ≥ 517 МПа (75 тыс.фунтов на кв. дюйм) | 25 HRC | ≥ 25% (в 2″ или 50 мм) | 193 ГПа / 28,0 мдюйм197 ГПа / 28,6 мдюйм |
| 1/2 твердый | ≥ 1034 МПа (150 тыс.фунтов на кв. дюйм) | ≥ 758 МПа (110 тыс.фунтов на кв. дюйм) | 32 HRC | ≥ 18% (в 2″ или 50 мм) | 185 ГПа/26,8 м²186 ГПа/27,0 м² |
| 3/4 Твердый | ≥ 1207 МПа (175,1 тыс.фунтов на кв. дюйм) | ≥ 931 МПа (135 тыс.фунтов на кв. дюйм) | 37 ЧРС | ≥ 12% (в 2″ или 50 мм) | 178 ГПа / 25,8 мдюйм190 ГПа / 27,6 мдюйм |
| Полный жесткий | ≥ 1276 МПа (185,1 тыс.фунтов на кв. дюйм) | ≥ 965 МПа (140 тыс.фунтов на кв. дюйм) | 41 ЧРС | ≥ 9% (в 2″ или 50 мм) | 174 ГПа / 25,2 мдюйм (после прокатки)196 ГПа / 28,4 мдюйм (после снятия напряжений) |
Химические свойства
В таблице ниже приведены основные химические свойства нержавеющей стали марки 301:
| Химические свойства | Описание | Производительность |
| Коррозионная стойкость | Устойчивость к окислению под воздействием окружающей среды и химическому повреждению. | Умеренная; подходит для мягких условий, менее устойчива, чем 304/316. |
| рН-чувствительность | Стабильность в средах с различным pH. | Хорошо работает в нейтральных/слегка кислых средах; менее эффективен в условиях экстремального pH. |
| Реактивность | Склонность к химическому взаимодействию с веществами. | Низкая реакционная способность; выше в агрессивных средах по сравнению с 316. |
| Стойкость к окислению | Устойчивость к образованию оксидных слоев. | Хорош при комнатной и повышенной температуре; ниже 304/310. |
| Пассивация | Способность образовывать защитные оксидные слои. | Хорошо пассивируется, хотя и менее долговечна, чем 304/316 в суровых условиях. |
| Горючесть | Способность воспламеняться и гореть. | Негорючий. |
| Воспламеняемость | Вероятность поддержания горения. | Негорючий. |
Разница между нержавеющей сталью 301, 302, 304 и 316
Ознакомьтесь с таблицей ниже для быстрого сравнения нержавеющей стали марок 301, 302, 304 и 316:
| Свойство | 301 | 302 | 304 | 316 |
| Тип | аустенитный | аустенитный | аустенитный | аустенитный |
| Кристаллическая структура | Гранецентрированная кубическая (FCC) | Гранецентрированная кубическая (FCC) | Гранецентрированная кубическая (FCC) | Гранецентрированная кубическая (FCC) |
| Химический состав | Cr: 16-18%, Ni: 6-8%, C: ≤0,15% | Cr: 17-19%, Ni: 8-10%, C: ≤0,15% | Кр: 18-201ТП3Т, Ni: 8-10,51ТП3Т | Cr: ≤18%, Мо: ≤3%, Ni: ≤14% |
| Коррозионная стойкость | Хороший | Хороший | Хороший | Превосходно, особенно в морской среде |
| Предел прочности | 515 МПа (74,7 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 585 МПа (84,8 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 505 МПа (73,2 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 580 МПа (84,1 тыс.фунтов/кв.дюйм) |
| Предел текучести | 205 МПа (29,7 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 255 МПа (37,0 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 215 МПа (31,2 тыс.фунтов/кв.дюйм) | 290 МПа (42,1 тыс.фунтов/кв.дюйм) |
| Твердость по Роквеллу | 92 ГРБ | 90 HRБ | 70 HRБ | 79 ГРБ |
| Свариваемость | Хороший | Хороший | Отличный | Отличный |
| Расходы | Низкий | Низкий | Низкий | Выше 304 |
| Приложения | Пружины, автомобильные детали, шайбы | Химическое оборудование, посуда, пищевая промышленность | Пищевое оборудование, архитектура | Морская среда, химическое и медицинское оборудование |
Что вас также может беспокоить
Ржавеет ли нержавеющая сталь 301?
Нержавеющая сталь марки 301 устойчива к ржавчине, но при неправильном уходе в суровых условиях может подвергаться коррозии из-за более низкого содержания хрома по сравнению с другими видами нержавеющей стали.
Связанное чтение
Будет ли нержавеющая сталь ржаветь и как с этим справиться?
Как чистить и полировать нержавеющую сталь?
Магнитится ли нержавеющая сталь марки 301?
Да, нержавеющая сталь марки 301 магнитится, особенно после холодной обработки.
Связанное чтение
Магнитится ли нержавеющая сталь?
Подходит ли нержавеющая сталь 301 для пищевых продуктов?
Да, нержавеющая сталь марки 301 может использоваться в пищевой промышленности, но она менее распространена, чем нержавеющая сталь марки 304, из-за более высокого содержания углерода, что может сделать ее более подверженной коррозии в определенных пищевых средах. Марка 304 обычно предпочтительна для пищевой промышленности.
Является ли нержавеющая сталь 301 медицинской?
Нержавеющая сталь 301 обычно не считается медицинской. В медицинских целях обычно предпочитают нержавеющую сталь 316 из-за ее более высокой коррозионной стойкости и биосовместимости. 301 чаще используется в немедицинских промышленных целях.
Резюме и далее
В этой статье кратко объясняется определение, состав, свойства, обработка, применение и другие важные аспекты нержавеющей стали 301. Чтобы узнать больше о нержавеющей стали или других типах стали, посетите наш блог или свяжитесь с нашими экспертами по металлу.
Являясь ведущим производителем и поставщиком решений в области специальной стали, СтальПРО предоставляет многоотраслевые прикладные решения и индивидуальные услуги. Мы гарантируем качество продукции 100% и стремимся расти вместе с нашими клиентами. Посетить наш сайт чтобы узнать больше, или отправьте нам запрос. Мы свяжемся с вами в ближайшее время!
