SUS304是最常见的不锈钢类型，广泛用于家用和工业部件。
在这里，我们总结了SUS304的特点和详细特性。
什么是SUS304？
首先介绍一下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
与钢材相比，SUS304具有相同的强度，并且具有极强的防锈能力。
它用于相对高端和昂贵的产品，因为它价格昂贵并且需要时间来处理。
在家居用品中被称为“18-8不锈钢”，用于勺子、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。但是，屈服强度略低于 205 (* 1)。
另外，SUS304具有易加工硬化的特点，冷加工后强度大大提高。
例如，直径为0.2mm以下的弹簧用SUS304-WPB材料，通过拉出细线来使用，抗拉强度达到2150～2400MPa(*2)。
* 1：JIS G4303不锈钢棒
* 2：JIS G4314 弹簧用不锈钢丝
SUS304的耐热性
一般作为机械部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在1050℃的炉中用作钎焊夹具，但它会逐渐变形而无法使用。
另外，如果在 600°C 到 800°C 的温度下加热 10 分钟或更长时间，它会变得敏化（*）并且耐腐蚀性会变差，所以如果耐腐蚀性有问题，请不要使用它在这个温度范围内...
进行过塑性加工的材料（锻造、加工率高的拉拔材料、薄板等）即使在 450°C 下也会在约 1 小时内变得敏化。
至于低温，即使在液氮温度：-196℃也可以使用，不用担心低温脆性。（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）的现象，容易引起晶界腐蚀和晶界应力腐蚀开裂。
SUS304的耐腐蚀性
耐腐蚀性非常好，但有应力腐蚀开裂的风险。
应力腐蚀开裂是在腐蚀环境中以低负荷发生断裂的现象。有关更多信息，请参阅这篇文章。
除上述高温使用外，焊接时需谨慎。
焊接材料可能具有尖锐的焊接热影响区，这可能导致应力腐蚀开裂。
请注意，管道和容器会发生事故。
SUS304的导热系数
钢材的导热系数在 50 W/m·K 左右，铝合金在 120-200 W/m·K 左右，而 SUS304 的导热系数低至 16 W/m·K（常温）。会。
家用锅的传热速度比铝锅慢，因此适合煮沸。
在切削过程中，切削刃的温度往往会升高，因此可能无法提高加工速度或刀具寿命不长。
对于滑动部件或压入配合的机器，摩擦热不会逸出，因此接触部分的温度往往会升高。特别是 SUS304 部件的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，它不会附着在磁铁上。
但是，如果将磁铁靠近由高强度材料制成的弹簧或通过冲压加工率高的拉丝制成的零件，它会试图以微弱的力粘住。
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略带磁性。
SUS304表面处理
由于SUS304是不锈钢，一般不用表面处理即可使用。
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。
如果您想让这层膜更坚固，请进行钝化处理（固定化处理）。
被动处理是用硝酸等酸使表面氧化的处理，还具有去除表面异物的作用。它经常用于飞机零件。
SUS304价格
SUS304比钢更贵，因为它含有昂贵的元素，如Ni。
它因形状和条件而异，但我认为您应该认为它大约是钢的 4 到 5 倍。
钢材需要电镀和喷漆，但利用SUS304不需要的优势，小零件可能会出现SUS整体更便宜的情况。
与其他材料的不同用途
如果SUS304有问题，以下材料为候选。
我想提高耐腐蚀性
SUS304L、SUS316L
如果由于敏化引起的腐蚀是一个问题，尽管强度会降低，但请选择碳含量降低的 SUS304L 或 SUS316L。
SUS316、SUS316L是什么？【比重、硬度、成分等】使用方法及注意事项
我想提高机械加工性
SUS303
SUS304的切削性不是很好，所以如果要提高切削性，加硫开挖不锈钢SUS303是一个候选者。
SUS303是什么？【比重、硬度、成分等】使用方法及注意事项
我想降低成本
SUS430
SUS430是铁素体不锈钢的代表，不含镍，价格便宜。
铁素体不锈钢在耐腐蚀性方面不如SUS304，可能会生锈，但它还具有很强的抗应力腐蚀开裂特性。
SUS430是什么？【成分、比重、焊接性等】使用方法及注意事项
SUS304的机械性能
SUS304根据“JIS G4303不锈钢棒”的机械性能如下所示。
【SUS304的机械特性】
| 机械性质 | 价值 |
|---|---|
| 抗拉强度 [MPa] | 520以上 |
| 0.2% 屈服强度 [MPa] | 205及以上 |
| 拉紧[％] | 40个或更多 |
| 孔径 [%] | 60个或更多 |
| 布氏硬度 [HBW] | 187 或更少 |
| 布氏硬度 [HRBS 或 HRBW] | 90以下 |
| 维氏硬度 [HV] | 200 或更少 |
注意：应用上述硬度类型之一。
SUS304的物理特性
SUS304的物性如下表所示。
【SUS304的物性】
| 物理性质 | 条件 | 物理特征值 |
|---|---|---|
| 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 | |
| 剪切模量 [GPa] | 73.7 | |
| 泊松比 | 0.291-0.298 | |
| 线膨胀系数[10 -6 / K] | 0-100℃ | 17.3 |
SUS304的成分
在“JIS G4303 不锈钢棒”中，成分如下所示。
[SUS304的化学成分[%]]
| 元素 | 比率 |
|---|---|
| C | 0.08 或更小 |
| 硅 | 1.00 或更少 |
| 锰 | 2.00 或更少 |
| 磷 | 0.045 或更小 |
| 小号 | 0.030 或更小 |
| 你 | 8.00 ~ 10.50 |
| 铬 | 18.00 ~ 20.00 |
SUS304总结
SUS304对设计者来说是非常容易使用的材料，但必须注意加工性差和使用过程中的麻烦（应力腐蚀开裂等）。
不要过分自信，理解并应用它的品质。
