SUS304是最常見的不銹鋼類型,廣泛用于家用和工業部件。
在這里,我們總結了SUS304的特點和詳細特性。
什么是SUS304?
首先介紹一下SUS304是什么,它的特點以及應用于機械零件時的注意事項。
SUS304的應用
與鋼材相比,SUS304具有相同的強度,并且具有極強的防銹能力。
它用于相對高端和昂貴的產品,因為它價格昂貴并且需要時間來處理。
在家居用品中被稱為“18-8不銹鋼”,用于勺子、叉子等餐具。
SUS304的強度
抗拉強度為520MPa以上(*1),高于典型低碳鋼SS400的400MPa。但是,屈服強度略低于 205 (* 1)。
另外,SUS304具有易加工硬化的特點,冷加工后強度大大提高。
例如,直徑為0.2mm以下的彈簧用SUS304-WPB材料,通過拉出細線來使用,抗拉強度達到2150~2400MPa(*2)。
* 1:JIS G4303不銹鋼棒
* 2:JIS G4314 彈簧用不銹鋼絲
SUS304的耐熱性
一般作為機械部件可以安全使用的上限溫度為450℃~600℃左右。
強度隨溫度升高而降低,750℃時約為常溫的1/3。并不是說即使在更高的溫度下也不能使用,但蠕變也是一個問題。例如,SUS304在1050℃的爐中用作釬焊夾具,但它會逐漸變形而無法使用。
另外,如果在 600°C 到 800°C 的溫度下加熱 10 分鐘或更長時間,它會變得敏化(*)并且耐腐蝕性會變差,所以如果耐腐蝕性有問題,請不要使用它在這個溫度范圍內...
進行過塑性加工的材料(鍛造、加工率高的拉拔材料、薄板等)即使在 450°C 下也會在約 1 小時內變得敏化。
至于低溫,即使在液氮溫度:-196℃也可以使用,不用擔心低溫脆性。(見下面的磁性部分)
*:由于碳化鉻的析出,母材中的鉻不足(13%以下)的現象,容易引起晶界腐蝕和晶界應力腐蝕開裂。
SUS304的耐腐蝕性
耐腐蝕性非常好,但有應力腐蝕開裂的風險。
應力腐蝕開裂是在腐蝕環境中以低負荷發生斷裂的現象。有關更多信息,請參閱這篇文章。
除上述高溫使用外,焊接時需謹慎。
焊接材料可能具有尖銳的焊接熱影響區,這可能導致應力腐蝕開裂。
請注意,管道和容器會發生事故。
SUS304的導熱系數
鋼材的導熱系數在 50 W/m·K 左右,鋁合金在 120-200 W/m·K 左右,而 SUS304 的導熱系數低至 16 W/m·K(常溫)。會。
家用鍋的傳熱速度比鋁鍋慢,因此適合煮沸。
在切削過程中,切削刃的溫度往往會升高,因此可能無法提高加工速度或刀具壽命不長。
對于滑動部件或壓入配合的機器,摩擦熱不會逸出,因此接觸部分的溫度往往會升高。特別是 SUS304 部件的組合可能會導致磨損或咬死。
SUS304的磁性
由于 SUS304 是奧氏體不銹鋼,它不會附著在磁鐵上。
但是,如果將磁鐵靠近由高強度材料制成的彈簧或通過沖壓加工率高的拉絲制成的零件,它會試圖以微弱的力粘住。
這是因為冷加工從面心立方晶格中的奧氏體產生了體心立方晶格中的馬氏體。
即使在極低的溫度下,也可能發生一些馬氏體轉變并變得略帶磁性。
SUS304表面處理
由于SUS304是不銹鋼,一般不用表面處理即可使用。
不銹鋼之所以不生銹,是因為它形成了一層很薄的氧化鉻膜,稱為鈍化膜。
即使在大氣中也會形成鈍化膜,但由于附著在表面的異物的電化學作用,它們往往會變成不完整的鈍化膜。
如果您想讓這層膜更堅固,請進行鈍化處理(固定化處理)。
被動處理是用硝酸等酸使表面氧化的處理,還具有去除表面異物的作用。它經常用于飛機零件。
SUS304價格
SUS304比鋼更貴,因為它含有昂貴的元素,如Ni。
它因形狀和條件而異,但我認為您應該認為它大約是鋼的 4 到 5 倍。
鋼材需要電鍍和噴漆,但利用SUS304不需要的優勢,小零件可能會出現SUS整體更便宜的情況。
與其他材料的不同用途
如果SUS304有問題,以下材料為候選。
我想提高耐腐蝕性
SUS304L、SUS316L
如果由于敏化引起的腐蝕是一個問題,盡管強度會降低,但請選擇碳含量降低的 SUS304L 或 SUS316L。
SUS316、SUS316L是什么?【比重、硬度、成分等】使用方法及注意事項
我想提高機械加工性
SUS303
SUS304的切削性不是很好,所以如果要提高切削性,加硫開挖不銹鋼SUS303是一個候選者。
SUS303是什么?【比重、硬度、成分等】使用方法及注意事項
我想降低成本
SUS430
SUS430是鐵素體不銹鋼的代表,不含鎳,價格便宜。
鐵素體不銹鋼在耐腐蝕性方面不如SUS304,可能會生銹,但它還具有很強的抗應力腐蝕開裂特性。
SUS430是什么?【成分、比重、焊接性等】使用方法及注意事項
SUS304的機械性能
SUS304根據“JIS G4303不銹鋼棒”的機械性能如下所示。
【SUS304的機械特性】
機械性質 | 價值 |
---|---|
抗拉強度 [MPa] | 520以上 |
0.2% 屈服強度 [MPa] | 205及以上 |
拉緊[%] | 40個或更多 |
孔徑 [%] | 60個或更多 |
布氏硬度 [HBW] | 187 或更少 |
布氏硬度 [HRBS 或 HRBW] | 90以下 |
維氏硬度 [HV] | 200 或更少 |
注意:應用上述硬度類型之一。
SUS304的物理特性
SUS304的物性如下表所示。
【SUS304的物性】
物理性質 | 條件 | 物理特征值 |
---|---|---|
密度 [g / cm 3 ] | 7.93 | |
比重 | 7.93 | |
熔點 [K] | 1671-1700 | |
比熱[J/(g·K)] | 0-100℃ | 0.50 |
導熱系數 [W / (m?K)] | 20-100℃ | 16.3 |
縱向彈性模量(楊氏模量)[GPa] | 197 | |
剪切模量 [GPa] | 73.7 | |
泊松比 | 0.291-0.298 | |
線膨脹系數[10 -6 / K] | 0-100℃ | 17.3 |
SUS304的成分
在“JIS G4303 不銹鋼棒”中,成分如下所示。
[SUS304的化學成分[%]]
元素 | 比率 |
---|---|
C | 0.08 或更小 |
硅 | 1.00 或更少 |
錳 | 2.00 或更少 |
磷 | 0.045 或更小 |
小號 | 0.030 或更小 |
你 | 8.00 ~ 10.50 |
鉻 | 18.00 ~ 20.00 |
SUS304總結
SUS304對設計者來說是非常容易使用的材料,但必須注意加工性差和使用過程中的麻煩(應力腐蝕開裂等)。
不要過分自信,理解并應用它的品質。