304 不锈钢属 300 系列奥氏体合金，是最常用的不锈钢之一。主要成分为 18%-20% 铬和 8%-10.5% 镍，具备优异的耐腐蚀性、强度和可成形性。退火状态下为非磁性，即使在低温环境下仍能保持韧性，因此适用于汽车、食品加工、医疗、化工和建筑等多个行业的各类应用场景。
1. 304等效牌号：
| 国家 | 牌号 | 数字牌号 /UNS / ISC |
| 中国 GB | 06Cr19Ni9 | S30408 |
| 美国 ASTM/AISI | 304 | S30400 |
| 国际 ISO | X5CrNi 18-10 | 4301-304-00-I |
| 欧标/德国EN /DIN | X5CrNi 18-10 | 1.4301 |
| 日本 JIS | SUS 304 | |
| 韩国 KS | STS 304 | |
| 法国 NF | Z6CN 18-09 | |
| 俄罗斯 GOST | 08X18H10 | |
| 瑞典 SS | 2332 | |
| 英国 BS | 304S15 |
2. 304不锈钢化学成分(ASTM A959)
| 化学成分 | 含量（%） | 作用与影响 |
| C | ≤0.08 | 提高强度、硬度 |
| Si | ≤1.00 | 提高抗氧化性能 |
| Mn | ≤2.00 | 辅助稳定奥氏体结构 |
| P | ≤0.045 | 控制以保证可焊性 |
| S | ≤0.03 | 改善切削性能 |
| Cr | 18.00~20.00 | 提供耐腐蚀性 |
| Ni | 8.00~11.00 | 提高延展性与韧性 |
铬与镍之间的协同作用决定了 304 不锈钢的防腐能力和显微组织稳定性。
铬在表面形成致密的钝化膜（Cr₂O₃），即使受损也能自我修复；镍则保持材料的非磁性和良好的成形性。
3.机械性能
304 兼具高抗拉强度、优异延展性和良好韧性，是结构件和精密零部件应用中最具通用性的材料之一。其具体力学性能取决于冶金状态 —— 退火态或冷加工态。
| 机械性能 | 退火状态 | 冷加工状态 |
| 抗拉强度 MPa | 515~750 | 约1000 |
| 屈服强度 MPa | 205 | 350~700 |
| 伸长率 % | ≥40 | 20~35 |
| 硬度 HB | 150~200 | 约250 |
| 弹性模量 E | 约193GPa | |
| 泊松比 ν | 0.29 |
在退火状态下，304 不锈钢提供了强度与延展性的最佳平衡，因此非常适合成形与焊接。
经冷加工（如轧制、拉伸或成形）后，其屈服与抗拉强度几乎可翻倍，非常适合制作结构件、紧固件、弹簧等需高强度且耐腐蚀的零件。
此外，304 不锈钢在极低温环境（−196°C）下仍能保持出色韧性，这也是其广泛用于低温储罐与低温输送管线（如液氮、液氧系统）的关键原因。
4.物理性能
304 不锈钢的物理特性对其热稳定性、热膨胀与电性能有重要影响。
| 密度 | 7.93g/cm3 | 用于重量与体积计算 |
| 熔点 | 1400~1450℃ | 高温加工耐受性 |
| 热导率(100℃) | 16.2 W/m·k | 低于碳钢，影响传热设计 |
| 比热容(20℃) | 500×10-6/K | 具有中等热熔，利于热稳定 |
| 热膨胀系数(20~100℃) | 17.2 μΩ·m | 多材料装配中需控制热变形 |
| 电阻率(20℃) | 0.72 μΩ·m | 高于碳钢 |
| 磁导率 | 1.02 μr | 退火态呈非磁性， 冷加工状态出现微磁性 |
5.耐腐蚀性能
304 不锈钢的腐蚀行为会随周围环境变化而不同：
| 环境类型 | 腐蚀性能 | 说明 |
| 大气环境 | 优异 | 可抵御正常空气和湿度中的氧化及一般腐蚀 |
| 淡水(中性PH值) | 优异 | 在饮用水或弱酸性水中腐蚀极小 |
| 弱酸 | 良好 | 钝化膜保持稳定，适用食品和化工加工 |
| 弱碱性(PH<9) | 良好 | 中等碱性条件下钝化膜保持完整 |
| 强酸/氯化物环境 | 中等 | 易发生点蚀，不适合强酸或含盐环境 |
6.加工性能与制造特性
成型性能
304 奥氏体不锈钢塑性好，适合冷/热成形、深冲、弯曲、冲压。
可实现小弯曲半径（r/t ≈ 1），冷加工会硬化，应必要时退火（900–950°C）。
工程提示：深拉/多道成形优先选 304L 降低开裂风险。
焊接性能
可用 TIG、MIG、SMAW、点焊等方法，焊缝强度与母材相当。
高碳或慢冷易晶间腐蚀，选 304L 或焊后固溶退火可防止。
注意保护气纯度、分段焊及冷却支撑。
常用焊丝：ER308 / ER308L；异种钢可用 ER309。
机加工性能
加工硬化明显，导热差，屑长易缠刀。
优化：硬质合金/涂层刀具，中–大进给，高压冷却，断屑控制。
加工效率可达 303 钢的 70–80%。
热加工与热处理
热锻/热轧：1150–950°C，均匀加热后快冷。
固溶退火：1040–1120°C 水冷；应力消除退火：900–950°C 空冷。
避免 425–870°C 长时间加热，防止敏化；避免氧化表面过度加热。
表面处理与抛光
表面类型：2B（光滑工业）、BA（镜面）、No.4（缎面）、8K（高反光）。
避免铁屑污染，抛光后钝化或电解抛光；食品/医药设备 Ra ≤ 0.8 μm。
7.常见牌号衍生
304 -通用基准
核心特点：强度、成型性和耐腐蚀性的最佳平衡。
关键成分：C ≤ 0.08%
主要优势：全能型选手，应用最广泛。
局限性：焊接或在高溫（425-815°C）下使用时有敏化（晶间腐蚀）风险。
典型应用：厨具、家电、建筑装饰、管道、食品设备（非焊接或轻焊接）。
304L -低碳型
核心特点：极低的碳含量，专为焊接和抗敏化设计。
关键成分：C ≤ 0.03%
主要优势：优异的焊接性，焊接后或在高溫敏化区间使用时抗晶间腐蚀能力极强。
局限性：室温强度略低于304。
典型应用：大型焊接结构件、化工容器、管道、在腐蚀环境中的高温部件。
304H -高温型
核心特点：更高的碳含量，旨在提升高温强度。
关键成分：C = 0.04-0.10%
主要优势：在高温（>500°C）下具有更高的蠕变强度和持久强度。
重要警告：对敏化极其敏感，绝不能用于焊后需在腐蚀环境中服役的部件。
典型应用：锅炉管、过热器、蒸汽管道等高温压力设备。
304N -氮强化型
核心特点：添加氮元素，以提高室温强度。
关键成分：N = 0.10-0.16%
主要优势：通过氮的固溶强化，室温强度显著高于304，同时保持良好的延展性和耐腐蚀性。
目的：在保持耐腐蚀性的同时，减轻设备重量或承受更高载荷。
典型应用：需要更高强度的结构部件、桥梁、车辆部件。
304LN -低碳氮强化型
核心特点：304L和304N优点的结合体。
关键成分：C ≤ 0.03%， N = 0.10-0.16%
主要优势：兼具了304L的抗敏化能力（低碳）和304N的高强度（加氮）。它是焊接部件中强度最高的选项之一。
典型应用：既需要高强度又需要优异焊接性和耐腐蚀性的苛刻场合，如高级化工设备、海洋平台结构件。
304LHN -超低碳高氮型
解读：这是对304LN的更进一步优化，可以看作是“增强版304LN。
L:超低碳 (C ≤ 0.03%)
H:高氮 (N > 0.15%，具体范围可达约0.20%，视标准而定)
N:表示含氮
核心特点：通过更高的氮含量，在确保抗敏化的前提下，提供了比304LN更高的强度。其强度可以轻松超过标准304。
主要优势：极高的强度 +极佳的抗敏化能力。
典型应用：对强度和耐腐蚀性要求都极苛刻的领域，如核电站关键部件、深海设备、高强度且需焊接的军事或航空部件。
| 牌号 | 碳C含量% | 氮N含量% | 核心优势 | 焊接性 | 室温强度 | 高温蠕变强度 |
| 304 | ≤0.08 | / | 全能平衡 | 良好 | 基准 | 低 |
| 304L | ≤0.03 | / | 抗敏化 | 极佳 | 最低 | 低 |
| 304H | 0.04~0.10 | / | 高温强度 | 差 | 高 | 最高 |
| 304N | ≤0.08 | 0.10~0.16 | 室温强度 | 良好 | 高 | 中等 |
| 304LN | ≤0.03 | 0.10~0.16 | 高强+抗敏化 | 极佳 | 高 | 中等 |
| 304LHN | ≤0.03 | ＞0.15 | 极高强+抗敏化 | 极佳 | 最高 | 中等 |
结语
304 不锈钢是工程和制造领域的可靠主力材料。其耐腐蚀性、强度、卫生性和成型性的平衡使其成为从日常家用物品到关键工业部件的无数应用的默认选择。了解其特性、局限性和正确的加工技术对于在任何项目中成功使用 304 不锈钢至关重要。对于暴露于高氯化物环境或需要更高强度的应用，应考虑其变种（如 304L）或其他牌号（如 316 或 316L）。