18-8 Չժանգոտվող պողպատ: Կազմ, Կատարումը & Օգտագործումներ

1. Գործադիր ամփոփագիր

“18-8 stainless steel” is the common name for a family of austenitic stainless steels characterized by roughly 18% քրոմ մի քանազոր 8% նիկել (hence “18-8”).

The best-known member is Տիպ 304 (ԱՄՆ S30400 / Մեջ 1.4301). 18-8 alloys are the workhorses of stainless technology because they combine broad corrosion resistance, գերազանց ձևավորելիություն, բարձր ամրություն, and simple fabrication.

They are not, սակայն, the best choice for aggressive chloride environments or high-temperature creep applications — in those cases alloys with added molybdenum, stabilized or duplex microstructures, or nickel-base alloys are preferred.

2. What “18-8” means — definition and scope

“18-8” is an informal, historical descriptor that designates չժանգոտվող պողպատներ հետ մոտավորապես 18 wt.% chromium մի քանազոր 8 wt.% nickel—the classic austenitic stainless composition introduced in the early 20th century.

It typically refers to the 300-series austenitic ընտանիք: principally Տիպ 304 and its variants (304Լակոտ, 304Հ), plus related stabilized grades (Է.Գ., 321, 347) that share the 18–20% Cr / 8–10% Ni base but add titanium or niobium to control carbide precipitation.

Հիմնական կետերը:

• “18-8” is a practical shorthand — specify exact grade (Է.Գ., 304, 304Լակոտ, 321) in procurement.
• The austenitic microstructure is stabilized by Ni; Cr provides passivity and oxidation resistance.

3. Typical grades and standards

Common commercially used 18-8 variants include:

• Տիպ 304 (ԱՄՆ S30400 / Մեջ 1.4301) — standard 18-8 չժանգոտվող; ընդհանուր նշանակության.
• Տիպ 304L (S30403 / 1.4306) — low-carbon variant (≤0.03% C) to reduce sensitization during welding.
• Type 304H (S30409 / 1.4307) — higher carbon (≈0.04–0.10%) for improved strength at elevated temperatures.
• Տիպ 321 (S32100 / 1.4541) — Ti-stabilized for better resistance to intergranular corrosion after exposure in 450–850 °C range.
• Տիպ 347 (S34700 / 1.4550) — Nb-stabilized equivalent to 321.

Standards covering these grades include ASTM A240 / A240M (ափսե, թերթիկ), ASTM A276 (բարեր), ASME/ASME II, and EN/ISO equivalents. Always reference the precise standard and UNS/EN number in specifications.

4. Քիմիական բաղադրությունը 18-8 չժանգոտվող պողպատ

5. Mechanical properties of 18-8 չժանգոտվող պողպատ

The table below gives representative mechanical properties for typical 18-8 աուստենիտիկ չժանգոտվող պողպատներ (Է.Գ., Տիպ 304 ընտանիք) in the solution-annealed / հալված վիճակ.

6. Ֆիզիկական & Ther երմային հատկություններ

• Խտություն: ≈ 7.9 գ·սմ⁻³.
• Modulus of elasticity (Եփ): ≈ 193–200 GPa.
• Ջերմային հաղորդունակություն: relatively low for a metal, ≈ 14–16 W·m⁻¹·K⁻¹ մոտ 100 ° C (falls with temperature).
• Ջերմային ընդարձակման գործակիցը: ≈ 16–17×10⁻⁶ K⁻¹ (20-100 °C) — higher than carbon steel, important for thermal joint design.
• Հալման միջակայք: solidus ~ 1375-1400 ° C, հեղուկ ~ 1400-1450 °C (composition dependent).
• Magnetic behavior: essentially ոչ մագնիսական in annealed condition; cold work or formation of martensite imparts mild ferromagnetism.

Temperature service limits: continuous use up to ~400–800 °C is possible depending on alloy and environment; beware of sensitization zone (~425–850 °C) and carburization/oxidation at high temperatures.

For sustained high-T strength consider 304H, 309, 310 or other high-temperature alloys.

7. Corrosion behaviour — strengths and limitations

Ուժեղ կողմեր

• Լավ ընդհանուր կոռոզիոն դիմադրություն in oxidizing atmospheres and many chemicals (acids/bases) at ambient temperatures.
  The passive Cr₂O₃ film grants broad utility in food, architectural and many process environments.
• Good hygiene and cleanability, which is why 18-8 is widely used in food, beverage and medical equipment.

Սահմանափակումներ

• Քլորիդներում փոսերի և ճեղքերի կոռոզիա: without Mo, 18-8 is susceptible to localized attack in chloride-bearing media (ծովի ջուր, աղաջրեր) especially at elevated temperatures or in crevices.
  If chlorides are present, Տիպ 316 (with Mo) or duplex alloys are often chosen.
• Սթրեսային կոռոզիայից ճեղքվածք (Շալվար): ավստենիտիկ 18-8 steels are susceptible to chloride-induced SCC under tensile stress and elevated temperature; avoid combination of tensile stress + քլորիդներ + ջերմաստիճան.
• Միջգրանուլային կոռոզիա (զգայունացում): occurs after exposure to 425–850 °C unless low-C (304Լակոտ) կամ կայունացված գնահատականներ (321/347) are used.
• Գալվանական կոռոզիա: when coupled to more noble alloys, 18-8 can act as an anode in certain electrolytes — design to avoid dissimilar metal contact or provide insulation.

Practical selection rule: For general service where chlorides or heavy reducing conditions occur, evaluate 316 (Ժամանակ), super-austenitics, կրկնակի կամ Նիկելի համաձուլվածքներ.

8. Կեղծում: կազմող, վերամբարձ, welding and joining

Ձևավորում

• Գերազանց ձևավորելիություն in annealed condition due to high ductility. Use proper tooling to account for springback (higher than mild steel) and the strong work-hardening behavior.
• Խորը նկարչություն & մանում are common for cookware and thin-wall vessels.

Վերամբարձ

• Notoriously “gummy” compared with carbon steel; austenitic stainless steels work-harden in the cut, which increases tool wear. Best practice:

• • Use rigid tooling, positive rake carbide tools.
  • Employ moderate cutting speeds, high feed for roughing, and abundant coolant to avoid built-up edge and heat.
  • Use sharp edges and chip breakers.

Զոդում & միանալով

• Գերազանց weldability by common methods (Շրթնային, Ծնոց, SMAW, FCAW). Հիմնական կետերը:

• • Use low-carbon (304Լակոտ) for welded assemblies where post-weld sensitization is a concern.
  • Use appropriate filler metals (Է.Գ., 308L/308 stainless filler for 304 base metal) to match chemistry and avoid hot cracking.
  • Վերահսկել ջերմության մուտքագրումը & interpass temperature; excessive heat widens the sensitized zone.
  • Post-weld solution anneal (1050-1100 °C) followed by rapid quench can restore corrosion resistance where practical; often not feasible for assembled structures.
    Այլոք, use low-C or stabilized grades to avoid the need for PWHT.
  • Beware of solidification cracking in some weld configurations — follow qualified WPS and prequalified procedures.

Other joining

• Եռակցում, զոդում, սոսինձի միացում are used with appropriate fluxes and surface preps. Adhesive bonding frequently requires surface activation (բոց, պլազմա, chemical etch).

9. Ջերմային բուժում & thermal processing

• Not hardenable by quench & բնավորություն (ավստենիտիկ 18-8 does not form martensite through heat treatment like carbon steels).
• Լուծում եփել: typical at 1010–1120 °C followed by rapid quench (ջրմուղ) to dissolve carbides and restore corrosion resistance and ductility. Used after welding/heavy cold work when feasible.
• Stress relief anneal: limited benefit; if performed, avoid temperatures in the sensitization range unless followed by solution anneal.
• Ծերացում: prolonged exposure to 475 ° C (475 °C embrittlement) in some iron-nickel-chromium alloys can embrittle the material — not typical for 304, but be cautious in long-time exposures.

10. Մակերեւույթի հարդարում, passivation and cleaning

• Mechanical finishes: 2Բոց, BA, No.1, No.4 (brushed) եւ այլն. Select finish for application: polished for sanitary, matte for architectural.
• Թթու վարունգ & պասիվացում: chemical pickling removes heat tint and embedded iron; պասիվացում (nitric or citric acid treatments) restores and strengthens the passive film—critical after welding or fabrication.
  Citric acid passivation is increasingly preferred for safety and environmental reasons.
• Էլեկշռում: reduces surface roughness and improves corrosion resistance (useful in pharmaceutical/food industries).
• Մաքրում: avoid chlorinated cleaners; prefer mild alkaline cleaners or detergents followed by potable water rinse. For critical sanitary use, validate cleaning regimen.

11. Տիպիկ կիրառություններ 18-8 չժանգոտվող պողպատ

• Food service and processing equipment: լվացարաններ, փոխակրիչներ, tanks — hygienic, easily cleaned.
• Architectural surfaces and trim: ամուր, corrosion-resistant finishes.
• Household goods: պատառաքաղ, խոհարարական սպասք, appliance panels.
• Chemical process equipment (mild services): խողովակներ, valves for non-chloride environments.
• Ամրացումներ, աղբյուրներ (when cold-worked), գործիքավորում: using work-hardening for mechanical function.
• Medical devices and implants (select grades, controlled manufacturing): because of biocompatibility and sterilizability (but not all 18-8 variants are medical-grade).

12. Comparison to Related Alloys

13. Եզրափակում

18-8 չժանգոտվող պողպատ represents one of the most balanced and widely adopted material systems in modern engineering.

By combining approximately 18% քրոմ և 8% նիկել, it achieves a stable austenitic microstructure that delivers an exceptional blend of corrosion resistance, Մեխանիկական հուսալիություն, Առողջություն, եւ զոդում.

These characteristics explain its long-standing dominance across food processing, Քիմիական սարքավորումներ, architectural structures, Press նշման անոթներ, and general industrial applications.

 

ՀՏՀ

What does “18-8” mean in stainless steel?

“18-8” refers to the nominal chemical composition of approximately 18% քրոմ և 8% նիկել.

This composition stabilizes an austenitic structure, providing corrosion resistance, առաձգականություն, and non-magnetic behavior in the annealed condition.

Է 18-8 stainless steel the same as Type 304?

Տիպ 304 is the most common standardized grade within the 18-8 ընտանիք.

While “18-8” is a general industry term, Տիպ 304 (and its variants such as 304L and 304H) represents a precisely defined specification under international standards.

Է 18-8 stainless steel magnetic?

In the solution-annealed condition, 18-8 stainless steel is essentially non-magnetic. Սակայն, cold working can induce partial martensitic transformation, resulting in slight magnetic response.

What are the main advantages of 18-8 stainless steel over duplex stainless steels?

18-8 stainless steel offers superior formability, easier welding, better low-temperature toughness, and lower material and fabrication costs.

Duplex stainless steels provide higher strength and improved chloride resistance but are more demanding to process.