JIS G4304 SUS304N2: Высокоазотистая аустенитная сталь максимальной прочности

Общие сведения

SUS304N2 — марка с максимальным содержанием азота в серии 304 по JIS G4304 (N 0,15–0,30%). Разработана для получения максимальной прочности в состоянии закалки с отпуском без термического упрочнения. Углерод стандартный (≤0,08%), поэтому при сварке сохраняется риск межкристаллитной коррозии. Прочность на растяжение (690 МПа) и предел текучести (345 МПа) приближаются к мартенситным сталям, сохраняя аустенитную пластичность (A5=35%) и вязкость при низких температурах. Применяется в высоконагруженных конструкциях, где вес критичен: авиация, космос, высокое давление, криогеника.

Физические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Плотность	23,0 °C	7,9 – 8,2 г/см³	Типично для аустенитных нержавеющих сталей

Механические свойства (при 23 °C)

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Модуль упругости (Young)	23,0 °C	195 ГПа	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Относительное удлинение при разрыве (A5)	23,0 °C	35 %	—
Твердость по Бринеллю (HB)	23,0 °C	248	Высокая за счет азота
Твердость по Роквеллу (HRB)	23,0 °C	100	—
Твердость по Виккерсу (HV)	23,0 °C	260	—
Коэффициент Пуассона	23,0 °C	0,30	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Модуль сдвига (G)	23,0 °C	77 ГПа	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Предел прочности при растяжении (Rm)	23,0 °C	690 МПа	Максимальная в серии 304
Предел текучести 0,2% (Rp0,2)	23,0 °C	345 МПа	Очень высокий для аустенита

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного термического расширения	23,0 °C	1,7×10⁻⁵ – 1,9×10⁻⁵ 1/К	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Температура плавления	—	1230 – 1480 °C	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Удельная теплоемкость	23,0 °C	440 Дж/(кг·К)	Типично для аустенитных нержавеющих сталей
Теплопроводность	23,0 °C	11 – 21 Вт/(м·К)	Типично для аустенитных нержавеющих сталей

Электрические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Электрическое сопротивление	23,0 °C	8,5×10⁻⁷ Ом·м	Типично для аустенитных нержавеющих сталей

Технологические свойства

Свойство	Значение
История обработки	Закалка с отпуском (solution treated)

Уникальные особенности SUS304N2

Рекордная прочность среди аустенитов серии 300 в отжиженном состоянии (Rm 690 МПа, Rp0,2 345 МПа) — позволяет снизить толщину стенок и вес конструкций на 30–40% по сравнению с SUS304.
Высокая твердость (HV 260) повышает износостойкость, но усложняет механическую обработку — требуются твердые сплавы/керамика.
Рабочая закалка: При холодной деформации прочность растет еще сильнее; возможен переход в мартенсит при ε>30–40%.
Криогеника: Отличная ударная вязкость до –196 °C и ниже; азот стабилизирует аустенит.
Коррозия в ЗТИ: Как у SUS304 — требует мероприятий при сварке толстых стенок.

Сравнение с высокопрочными альтернативами

Марка	Тип	Rm, МПа	Rp0,2, МПа	A5, %	Сварка	Коррозия
SUS304N2	Аустенит (N)	690	345	35	Ограничена	Как 304
SUS304N1	Аустенит (N)	550	275	35	Ограничена	Как 304
SUS304LN	Аустенит (L+N)	550	245	40	Отличная	Лучше 304
SUS630 (17-4PH)	Мартенсит (PH)	930–1310	720–1170	10–15	Сложная	Ниже 304
SUS321	Аустенит (Ti)	520	205	40	Хорошая	Как 304