什么是SUS304？使用及注意事项

SUS304是最常见的不锈钢类型，广泛用于家用和工业零件。

什么是SUS304？

首先解释一下SUS304是什么，它的特点，以及应用于机械零件时的注意事项。

SUS304的应用

与钢铁材料相比，SUS304 具有相同的强度，并且具有极强的防锈性。

它用于相对高端和昂贵的产品，因为它价格昂贵且需要时间处理。

在家庭用品中，它被称为“18-8不锈钢”，用于勺子和叉子等餐具。

SUS304的强度

抗拉强度为520MPa以上(*1)，高于典型低碳钢SS400的400MPa。然而，屈服强度在 205 或更高 (* 1) 时有点低。

此外，SUS304具有容易加工硬化的特性，因此冷加工使其强度大大增加。

例如，用于弹簧的直径为 0.2 mm 以下的 SUS304-WPB 材料通过拉出细线使用时，抗拉强度达到 2150 至 2400 MPa (* 2)。

* 1: JIS G 4303 不锈钢棒

* 2: JIS G4314 弹簧用不锈钢丝

SUS304的耐热性

一般作为机械零件可以安全使用的上限温度为450℃～600℃左右。

强度随温度升高而降低，750℃时约为常温的1/3。并不是说即使在更高的温度下也不能使用，但蠕变也是一个问题。例如，SUS304用作夹具在1050°C的炉子中进行钎焊，但逐渐变形而变得无法使用。

此外，如果在 600°C 至 800°C 的温度下加热约 10 分钟或更长时间，它会变得敏感（*）并且耐腐蚀性会降低，因此如果耐腐蚀性成为问题，请不要使用它在这个温度范围内...

经过塑性加工的材料（锻造、高加工率的拉材、薄板等）即使在 450°C 下也能在约 1 小时内敏化。

至于低温，则无需担心低温脆化，即使在液氮温度：-196℃下也可使用。（见下面的磁性部分）

*：由于碳化铬的析出，母材中的铬不足（13%以下），容易发生晶界型的晶间腐蚀和应力腐蚀开裂的现象。

SUS304的导热系数

钢材的导热系数在50W/m·K左右，铝合金在120-200W/m·K左右，而SUS304的导热系数低至16W /m·K（常温）。将。

家用锅比铝锅传热慢，所以适合炖。

切削时，切削刃的温度趋于升高，使加工速度难以提高，刀具夹持困难。

在滑动部件或压入的机器的情况下，摩擦热不会逸出，因此接触部分的温度趋于升高。特别是 SUS304 的零件组合可能会导致磨损或咬死。

SUS304的磁性

由于 SUS304 是奥氏体不锈钢，因此不会附着在磁铁上。

但是，如果将磁铁靠近由高强度材料制成的弹簧或通过压制以高加工率拉伸制成的零件，它会试图以较弱的力粘附。

这是因为冷加工从面心立方晶格中的奥氏体产生了体心立方晶格中的马氏体。

即使在极低的温度下，也可能发生一些马氏体转变并变得轻微磁性。

SUS304表面处理

由于SUS304是不锈钢，一般不用表面处理就可以使用。

不锈钢之所以不生锈，是因为它形成了一层很薄的氧化铬膜，称为钝化膜。

即使在大气中也会形成钝化膜，但由于附着在表面的异物的电化学作用，它们往往会变成不完整的钝化膜。

如果要使这层膜更坚固，请进行钝化处理（钝化处理）。

被动处理是用硝酸等酸对表面进行氧化处理，同时也具有去除表面异物的作用。它常用于飞机零件。

SUS304的机械性能

根据“JIS G4303 不锈钢棒”，SUS304 的机械性能如下所示。

【SUS304的力学性能】

机械性质	价值
抗拉强度 [MPa]	520 或更多
0.2% 屈服强度 [MPa]	205及以上
拉紧[％]	40个或更多
光圈 [%]	60 或更多
布氏硬度 [HBW]	187 或更少
布氏硬度 [HRBS 或 HRBW]	90 或更少
维氏硬度 [HV]	200 或更少

注：应用上述硬度类型之一。

SUS304的物理特性

SUS304的物理特性如下表所示。

【SUS304的物理特性】

物理特性	状况	物理特性值
密度 [g/cm 3 ]		7.93
比重		7.93
熔点 [K]		1671-1700
比热[J/(g·K)]	0-100℃	0.50
导热系数 [W/(m?K)]	20-100℃	16.3
纵向弹性模量（杨氏模量）[GPa]		197
横向模量 [GPa]		73.7
泊松比		0.291-0.298
线膨胀系数 [10 -6 / K]	0-100℃	17.3

SUS304成分

在“JIS G4303 不锈钢棒”中，成分规定如下。

[SUS304的化学成分[%]]

元素	比率
C	0.08 以下
硅	1.00 或更少
锰	2.00 或更少
磷	0.045 或更少
秒	0.030以下
你	8.00-10.50
铬	18.00 ~ 20.00

SUS304总结

SUS304对于设计师来说是一种非常容易上手的材料，但由于加工性差和使用过程中出现的问题（应力腐蚀开裂等），必须小心处理。