SUS304是最常見(jiàn)的不銹鋼類型，廣泛用于家用和工業(yè)部件。
在這里，我們總結(jié)了SUS304的特點(diǎn)和詳細(xì)特性。
什么是SUS304？
首先介紹一下SUS304是什么，它的特點(diǎn)以及應(yīng)用于機(jī)械零件時(shí)的注意事項(xiàng)。
SUS304的應(yīng)用
與鋼材相比，SUS304具有相同的強(qiáng)度，并且具有極強(qiáng)的防銹能力。
它用于相對(duì)高端和昂貴的產(chǎn)品，因?yàn)樗鼉r(jià)格昂貴并且需要時(shí)間來(lái)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(qiáng)度
抗拉強(qiáng)度為520MPa以上（*1），高于典型低碳鋼SS400的400MPa。但是，屈服強(qiáng)度略低于 205 (* 1)。
另外，SUS304具有易加工硬化的特點(diǎn)，冷加工后強(qiáng)度大大提高。
例如，直徑為0.2mm以下的彈簧用SUS304-WPB材料，通過(guò)拉出細(xì)線來(lái)使用，抗拉強(qiáng)度達(dá)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(jī)械部件可以安全使用的上限溫度為450℃～600℃左右。
強(qiáng)度隨溫度升高而降低，750℃時(shí)約為常溫的1/3。并不是說(shuō)即使在更高的溫度下也不能使用，但蠕變也是一個(gè)問(wèn)題。例如，SUS304在1050℃的爐中用作釬焊夾具，但它會(huì)逐漸變形而無(wú)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(zhǎng)時(shí)間，它會(huì)變得敏化（*）并且耐腐蝕性會(huì)變差，所以如果耐腐蝕性有問(wèn)題，請(qǐng)不要使用它在這個(gè)溫度范圍內(nèi)...
進(jìn)行過(guò)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(huì)在約 1 小時(shí)內(nèi)變得敏化。
至于低溫，即使在液氮溫度：-196℃也可以使用，不用擔(dān)心低溫脆性。（見(jiàn)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(xiàn)象，容易引起晶界腐蝕和晶界應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
SUS304的耐腐蝕性
耐腐蝕性非常好，但有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是在腐蝕環(huán)境中以低負(fù)荷發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱這篇文章。
除上述高溫使用外，焊接時(shí)需謹(jǐn)慎。
焊接材料可能具有尖銳的焊接熱影響區(qū)，這可能導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
請(qǐng)注意，管道和容器會(huì)發(fā)生事故。
SUS304的導(dǎo)熱系數(shù)
鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)在 50 W/m·K 左右，鋁合金在 120-200 W/m·K 左右，而 SUS304 的導(dǎo)熱系數(shù)低至 16 W/m·K（常溫）。會(huì)。
家用鍋的傳熱速度比鋁鍋慢，因此適合煮沸。
在切削過(guò)程中，切削刃的溫度往往會(huì)升高，因此可能無(wú)法提高加工速度或刀具壽命不長(zhǎng)。
對(duì)于滑動(dòng)部件或壓入配合的機(jī)器，摩擦熱不會(huì)逸出，因此接觸部分的溫度往往會(huì)升高。特別是 SUS304 部件的組合可能會(huì)導(dǎo)致磨損或咬死。
SUS304的磁性
由于 SUS304 是奧氏體不銹鋼，它不會(huì)附著在磁鐵上。
但是，如果將磁鐵靠近由高強(qiáng)度材料制成的彈簧或通過(guò)沖壓加工率高的拉絲制成的零件，它會(huì)試圖以微弱的力粘住。
這是因?yàn)槔浼庸拿嫘牧⒎骄Ц裰械膴W氏體產(chǎn)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(fā)生一些馬氏體轉(zhuǎn)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?yàn)樗纬闪艘粚雍鼙〉难趸t膜，稱為鈍化膜。
即使在大氣中也會(huì)形成鈍化膜，但由于附著在表面的異物的電化學(xué)作用，它們往往會(huì)變成不完整的鈍化膜。
如果您想讓這層膜更堅(jiān)固，請(qǐng)進(jìn)行鈍化處理（固定化處理）。
被動(dòng)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(jīng)常用于飛機(jī)零件。
SUS304價(jià)格
SUS304比鋼更貴，因?yàn)樗邪嘿F的元素，如Ni。
它因形狀和條件而異，但我認(rèn)為您應(yīng)該認(rèn)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(yōu)勢(shì)，小零件可能會(huì)出現(xiàn)SUS整體更便宜的情況。
與其他材料的不同用途
如果SUS304有問(wèn)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(gè)問(wèn)題，盡管強(qiáng)度會(huì)降低，但請(qǐng)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(xiàng)
我想提高機(jī)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(kāi)挖不銹鋼SUS303是一個(gè)候選者。
SUS303是什么？【比重、硬度、成分等】使用方法及注意事項(xiàng)
我想降低成本
SUS430
SUS430是鐵素體不銹鋼的代表，不含鎳，價(jià)格便宜。
鐵素體不銹鋼在耐腐蝕性方面不如SUS304，可能會(huì)生銹，但它還具有很強(qiáng)的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂特性。
SUS430是什么？【成分、比重、焊接性等】使用方法及注意事項(xiàng)
SUS304的機(jī)械性能
SUS304根據(jù)“JIS G4303不銹鋼棒”的機(jī)械性能如下所示。
【SUS304的機(jī)械特性】
| 機(jī)械性質(zhì) | 價(jià)值 |
|---|---|
| 抗拉強(qiáng)度 [MPa] | 520以上 |
| 0.2% 屈服強(qiáng)度 [MPa] | 205及以上 |
| 拉緊[％] | 40個(gè)或更多 |
| 孔徑 [%] | 60個(gè)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(yīng)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(zhì) | 條件 | 物理特征值 |
|---|---|---|
| 密度 [g / cm 3 ] | 7.93 | |
| 比重 | 7.93 | |
| 熔點(diǎn) [K] | 1671-1700 | |
| 比熱[J/(g·K)] | 0-100℃ | 0.50 |
| 導(dǎo)熱系數(shù) [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(shù)[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(xué)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(hào) | 0.030 或更小 |
| 你 | 8.00 ~ 10.50 |
| 鉻 | 18.00 ~ 20.00 |
SUS304總結(jié)
SUS304對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)是非常容易使用的材料，但必須注意加工性差和使用過(guò)程中的麻煩（應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂等）。
不要過(guò)分自信，理解并應(yīng)用它的品質(zhì)。
