Stal 1.4301 (304) - właściwości, zastosowanie i dostępne wyroby

Czym jest stal 1.4301 i co oznacza jej symbol?

Stal 1.4301 to austenityczna stal nierdzewna chromowo-niklowa, opisana w normie PN-EN 10088 numerem materiałowym 1.4301 i znakiem X5CrNi18-10. Znak stali to skrócony zapis jej składu chemicznego: litera X oznacza stal wysokostopową, liczba 5 - ok. 0,05% węgla, symbole CrNi - chrom i nikiel jako główne pierwiastki stopowe, a liczby 18-10 - ok. 18% chromu i ok. 10% niklu.

Zapis 18-10 jest przybliżeniem. Norma dopuszcza w stali 1.4301 od 8,0 do 10,5% niklu, dlatego w handlu ten sam gatunek funkcjonuje też jako „18/8”. Stal 1.4301 nie zawiera molibdenu ani pierwiastków stabilizujących, takich jak tytan czy niob.

Skład chemiczny stali 1.4301 wg PN-EN 10088

Skład chemiczny stali 1.4301 określa PN-EN 10088. Chrom w ilości 17,5-19,5% odpowiada za tworzenie warstwy pasywnej, a nikiel w ilości 8,0-10,5% stabilizuje strukturę austenityczną, która daje stali 1.4301 wysoką plastyczność i dobrą spawalność.

Właściwości mechaniczne stali 1.4301

Właściwości mechaniczne stali 1.4301 w stanie dostawy podaje PN-EN 10088 w części 2 (blachy i taśmy) oraz w części 3 (pręty, walcówka, profile). Tabela zawiera wartości minimalne w podziale na postać wyrobu.

Wydłużenie oznacza się na próbce A80 dla taśm o grubości poniżej 3 mm, a dla pozostałych wyrobów na próbce A5. Ta sama tablica normowa wskazuje, że stal 1.4301 jest odporna na korozję międzykrystaliczną w stanie dostawy, ale nie w stanie spawanym. Wartości typowe w stanie wyżarzonym są wyższe od minimów i wynoszą ok. Rm 630 N/mm², Rp0,2 300 N/mm² oraz A 52%.

Odpowiedniki stali 1.4301 i nazwy potoczne

Odpowiednikiem stali 1.4301 w normie amerykańskiej jest AISI 304, w systemie UNS - S30400, a w dawnej Polskiej Normie - 0H18N9.

• numer materiałowy EN: 1.4301
• znak stali EN: X5CrNi18-10
• AISI: 304
• UNS: S30400
• dawna PN: 0H18N9
• nazwy potoczne: V2A, 18/8, 18/10, „nierdzewka”

W wycofanej normie PN-71/H-86020 gatunek 0H18N9 zaliczano do stali kwasoodpornych. Skąd ten podział i co oznacza dziś, wyjaśniamy w artykule czym stal nierdzewna różni się od kwasoodpornej. Pełne zestawienie numerów i znaków znajdziesz w tabeli gatunków stali nierdzewnej.

WAŻNE.

Nazwy „18/10”, „V2A” i „nierdzewka” obejmują kilka gatunków o różnych właściwościach i cenach, m.in. 1.4301, 1.4307 i 1.4541. W zapytaniu ofertowym i w dokumentacji podawaj numer lub znak stali wg PN-EN 10088, np. 1.4301 / X5CrNi18-10.

Dlaczego stal 1.4301 jest najczęściej stosowaną stalą nierdzewną?

Stal 1.4301 łączy wystarczającą odporność na korozję w większości środowisk z dobrą spawalnością i podatnością na kształtowanie, a przy tym nie zawiera molibdenu, który podnosi cenę stali. Dlatego stal 1.4301 jest gatunkiem pierwszego wyboru w przemyśle spożywczym, gastronomii, AGD i architekturze wnętrz. Według Euro Inox udział stali 1.4301 w rynku stali nierdzewnej wynosi ok. 70%.

1. Struktura austenityczna - wydłużenie min. 45% wg PN-EN 10088 (typowo ok. 52%) daje stali 1.4301 dobrą plastyczność, dlatego dobrze znosi tłoczenie, gięcie i walcowanie.
2. Spawalność - nikiel ułatwia spawanie i kształtowanie, a elementy cienkościenne ze stali 1.4301 spawa się bez problemów. W konstrukcjach spawanych o ściankach powyżej ok. 6 mm wymagana jest wersja niskowęglowa 1.4307.
3. Odporność na korozję - stal 1.4301 sprawdza się we wnętrzach oraz w atmosferze wiejskiej, miejskiej i lekko przemysłowej, gdzie nie występują duże stężenia chlorków.
4. Higiena i łatwość czyszczenia - stal nierdzewna nie zmienia smaku żywności i dobrze znosi czyszczenie, dezynfekcję oraz sterylizację parą wodną pod wysokim ciśnieniem, co ma znaczenie w przemyśle spożywczym i w szpitalach.
5. Koszt materiału - brak molibdenu oznacza niższą dopłatę stopową niż w gatunkach 1.4401 i 1.4404, a więc niższą cenę materiału na ten sam element.

Czym 1.4301 różni się od 1.4307, 1.4401 i 1.4541?

Stal 1.4307 ma mniej węgla (maks. 0,03%), dlatego lepiej sprawdza się w spawanych konstrukcjach o grubych ściankach. Stal 1.4401 zawiera 2,0-2,5% molibdenu, który poprawia odporność na korozję wżerową w kontakcie z chlorkami. Stal 1.4541 jest stabilizowana tytanem, co chroni spoiny i elementy pracujące w podwyższonej temperaturze przed korozją międzykrystaliczną.

Gatunek stabilizowany tytanem opisujemy szczegółowo w artykule o stali 1.4541 (321).

1.4301 vs 1.4401 - kiedy potrzebny jest molibden?

Stal 1.4401 zamiast 1.4301 wybiera się wtedy, gdy element ma kontakt z chlorkami albo z atmosferą przemysłową zawierającą dwutlenek siarki (SO2). Typowe przykłady to strefa nadmorska, sól drogowa i solanki, elementy małej architektury przy ulicach oraz parter elewacji. Molibden warto rozważyć także w łagodniejszym środowisku, jeśli elementu nie da się regularnie czyścić.

Stal 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2, AISI 316) zawiera ok. 17% chromu i ok. 12% niklu, czyli ma skład zbliżony do 1.4301, ale z dodatkiem 2,0-2,5% molibdenu. W przemyśle spożywczym stal 1.4401 stosuje się m.in. do przechowywania białego wina i żywności solonej oraz przy produkcji dżemów z pektyną. Dla wody z chlorkami Vademecum stali nierdzewnej przy gorącej wodzie lub ostrożniejszych założeniach projektowych podaje limit 50 ppm chlorków dla gatunku 1.4307 i 250 ppm dla 1.4404. Wersją niskowęglową stali 316 jest 1.4404 (316L), którą opisujemy w artykule o stali 1.4404 (316L).

Baseny wymagają osobnej oceny. Dla sufitów krytych pływalni, gdzie zagrożenie korozyjne jest skrajne, „Wskazania dla obróbki stali odpornych na korozję w budownictwie” zalecają gatunki wysokostopowe, np. 1.4529 lub 1.4539.

1.4301 vs 1.4307 - kiedy wybrać wersję niskowęglową?

Stal 1.4307 (X2CrNi18-9, AISI 304L) wybiera się do konstrukcji spawanych o grubości ścianek powyżej ok. 6 mm. Zawartość węgla obniżona do maks. 0,03% sprawia, że stal 1.4307 zachowuje odporność na korozję międzykrystaliczną także w strefie spoiny. Gatunek 1.4307 można stosować również przy cieńszych ściankach bez szkody dla obróbki i wyglądu elementu. Drugą wersją niskowęglową 304L jest 1.4306 (X2CrNi19-11).

W jakich warunkach sprawdza się stal 1.4301?

Stal 1.4301 sprawdza się we wnętrzach oraz w umiarkowanie korozyjnych warunkach zewnętrznych: w atmosferze wiejskiej, miejskiej i lekko przemysłowej. Stal 1.4301 to standardowy materiał dla przemysłu spożywczego, gastronomii, szpitali i AGD, gdzie liczy się higiena i łatwość czyszczenia. Typowe zastosowania:

• przemysł spożywczy - zbiorniki do mleka, zbiorniki w browarach, beczki na piwo, wyposażenie dla zaopatrzenia w żywność; przy głębokim tłoczeniu, np. beczek na piwo, zaleca się materiał o zawartości niklu 9% lub więcej,
• gastronomia i szpitale - wyposażenie kuchni zbiorowych, magazynów żywności i placówek medycznych,
• AGD - elementy zmywarek do naczyń,
• wyposażenie kuchni - zlewy i zlewozmywaki, przybory kuchenne, sztućce i miski,
• transport - korpusy autobusów i wagonów,
• kanały kominowe - w zależności od technologii i rodzaju paliwa,
• architektura - elementy we wnętrzach oraz na zewnątrz w atmosferze wiejskiej lub miejskiej.

WAŻNE.

Stal 1.4301 ma najniższy równoważnik odporności na korozję wżerową (PREN) spośród popularnych gatunków austenitycznych. W strefach przybrzeżnych o wyższym zasoleniu, przy soli odladzającej, w strefach rozpryskiwania i trwałego zanurzenia oraz w atmosferze przemysłowej stal 1.4301 może wykazywać niedopuszczalną korozję wżerową. W takich warunkach stosuje się stal 1.4404 lub stal 1.4571 (316Ti). Przy spawaniu ścianek powyżej ok. 6 mm wybiera się 1.4307 lub 1.4541.

W jakich wyrobach można kupić stal 1.4301?

Stal 1.4301 jest dostępna w Nova Trading we wszystkich podstawowych postaciach wyrobu: prętach, blachach, taśmach i zwojach, rurach, profilach i kształtownikach. Nova Trading przygotuje ofertę na wyroby o wymaganych wymiarach, również niestandardowych.

Pręty 1.4301

Pręty okrągłe ze stali nierdzewnej 1.4301 (304) to materiał na elementy toczone, osie, wałki i łączniki. Pręty i drut do średnicy 160 mm mają wg PN-EN 10088-3 umowną granicę plastyczności Rp0,2 min. 190 N/mm² i wytrzymałość na rozciąganie Rm 500-700 N/mm². Dostępne odmiany sprawdzisz na stronie pręty ze stali nierdzewnej 1.4301.

Blachy, taśmy i zwoje 1.4301

Blacha 1.4301 jest dostępna jako arkusze zimnowalcowane, np. z wykończeniem 2B, oraz arkusze gorącowalcowane z wykończeniem 1D. Wykończenie 1D oznacza powierzchnię po walcowaniu na gorąco, wyżarzaniu i trawieniu, a 2B - po walcowaniu na zimno, wyżarzaniu, trawieniu i walcowaniu wygładzającym, które daje gładszą i jaśniejszą powierzchnię. Do produkcji seryjnej służą taśmy i zwoje ze stali 1.4301.

Blachę 1.4301 można zamówić w formacie handlowym albo jako elementy wycięte na wymiar i wygięte według rysunku. Jak przygotować takie zlecenie, opisujemy w poradniku jak zamówić cięcie laserowe i gięcie blach. W naszym kalkulatorze obliczysz masę pręta lub blachy 1.4301.

Rury, profile i kształtowniki 1.4301

Do instalacji i konstrukcji stal 1.4301 jest dostępna jako rury ze stali nierdzewnej, profile oraz kształtowniki, m.in. kątowniki, płaskowniki i ceowniki. Rury do zastosowań ciśnieniowych wykonuje się wg EN 10216-5 (rury bez szwu) i EN 10217-7 (rury spawane).

Jak przygotować zapytanie o stal 1.4301?

1. Gatunek - podaj numer lub znak wg PN-EN 10088: 1.4301 / X5CrNi18-10, a nie potoczne „18/10” czy „V2A”.
2. Postać wyrobu - pręt, blacha (arkusz zimno- lub gorącowalcowany), taśma, rura, profil lub kształtownik; dla blach także wykończenie powierzchni, np. 2B lub 1D.
3. Wymiar - średnica lub grubość, szerokość i długość; dla rur średnica zewnętrzna i grubość ścianki.
4. Ilość - w sztukach, metrach lub kilogramach, z podziałem na partie, jeśli dostawa ma być etapowa.
5. Dokumentacja - rodzaj dokumentu kontroli, np. świadectwo odbioru 3.1 wg EN 10204, jeśli wymaga go projekt lub odbiorca.

Gatunek, postać wyrobu, wymiar, ilość i wymagana dokumentacja to komplet danych do wyceny. Na tej podstawie dział sprzedaży Nova Trading przygotuje ofertę na stal 1.4301 o wymaganych wymiarach, również niestandardowych. Jeśli projekt tego wymaga, do dostawy dołączamy świadectwo odbioru 3.1 wg EN 10204.