Сталь 08х13 аналог aisi

Обновлено: 24.04.2024

AISI 409 — стабилизированная титаном ферритная хромистая коррозионно-стойкая сталь общего применения (в соответствии со стандартом ASTM A240), в которой сочетаются:

высокие прочностные и механические свойства;
коррозионная стойкость, в том числе атмосферная;
обрабатываемость (хорошая пластическая деформируемость; применимость к процессам вытяжки, штамповки, перфорации в ней отверстий и т.п.).

Она содержит сверхмалое количество углерода (~ 0,03%), хорошо сваривается, не склонна к межкристаллитной коррозии и, обладая улучшенными свойствами по сравнению со сталью 08×13, может успешно ее заменять в применениях, регламентируемых для стали 08×13 в соответствии с ГОСТ 5632 как: «Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и др.), лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы».

AISI 409 может быть использована для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, продуктов и оборудования, измельчение, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка, расфасовка и упаковка, транспортировка и т.д.). На данную марку стали имеется санитарно-эпидеомиологическое заключение Министерства здравоохранения о возможности ее использования в контакте с пищевыми продуктами.

AISI 409 может заменить сталь марки 08×13, которая включена в перечень материалов, используемых для изготовления сосудов, работающих под давлением (Постановление Госгортехнадзора России № 20 от 18.04.95 г., ПБ 10-115-96, «ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ»). Может применяться для изготовления различных конструкций нефтегазового машиностроения (рамки для каплеулавливателей в нефтяных сепараторах, тарелки и насадки ректификационных колонн и т.д.).

AISI 409 прекрасно зарекомендовала себя как материал устойчивый в газовых средах, образующихся при сжигании различного топлива. Эти среды могут содержать продукты полного (двуокись углерода, водяной пар, азот и т.п.) и неполного (оксид углерода, углеводороды, окислы азота, двуокись серы, сероводород и т.д.) сгорания. Применяется для изготовления корпусов и труб систем нейтрализации, рециркуляции, улавливания и выхлопа отработавших газов. Сложные окислительно-восстановительные высокотемпературные каталитические реакции и наличие агрессивных газовых сред диктуют непременное использование экономнолегированной коррозионностойкой стали AISI 409 в качестве конструкционного материала для изготовления выхлопных систем, а также для печного и сопутствующего оборудования (вытяжные короба, дымоходы и т.п.).

Данная сталь имеет хорошую стойкость к окислению при относительно высоких температурах и сохраняет высокие эксплуатационные характеристики в условиях, при которых углеродистые и марганцовистые стали не могут быть использованы.

AISI 409 классифицируется как жаростойкая при периодической эксплуатации до 815°C и при непрерывной эксплуатации вплоть до 700°C. Однако, реальные температуры эксплуатации зависят от среды эксплуатации.

AISI 430 является импортным улучшенным аналогом отечественной стали 12×17. Она содержит сверхмалое количество углерода (фактически около 0,035%). Такое содержание углерода обеспечивает хорошую свариваемость и предотвращает склонность к межкристаллитной коррозии (МКК) без стабилизации титаном. Это относится как к основному металлу, так и к металлу сварного шва, при условии соблюдения определённых требований по технологии подготовки и проведения сварки.

Согласно данным (ASM Metals Handbook, Avesta Sheffield Corrosion Handbook for Stainless Steels), марка AISI 430 является стойкой к любой атмосферной коррозии, к коррозии в воде и в среде чистого водяного пара до 120 оС, а также в продуктах сгорания природного газа.

AISI 430 имеет 1 балл (совершенно устойчива — высший балл по 10-ти бальной шкале) коррозионной стойкости в азотной кислоте концентраций 20, 50, 60% до 50°С; водных растворах аммиака всех концентраций до 100°С; в смеси кислот (25% азотной и 75% серной) до 60°С. Согласно справочным данным (ASM Metals Handbook, Avesta Sheffield Corrosion Handbook for Stainless Steels) сталь марки 430 обладает коррозионной стойкостью в слабощелочных средах — в растворе КОН концентрацией 20% при температуре 20 оС и кипящем, растворе КОН концентрацией 50% при температуре 20 оС и в растворе NaOH концентрацией 25 % при температуре 20 оС.

AISI 439 является улучшенным аналогом стали 08×17Т (ГОСТ 5632-72). Сталь AISI 439 коррозионно-устойчива во многих окислительных средах (от пресной воды до кипящих кислот). Сталь имеет сбалансированный химический состав, обеспечивающий ей высокую общую коррозионную стойкость и стойкость к межкристаллитной коррозии.

Наличие титана и алюминия в стали AISI 439, в сочетании с пониженным содержанием углерода, обеспечивает ей высокие прочностные и пластические свойства. По аналогии со сталью марки 08×17Т AISI 439, согласно ГОСТ 5632-72, может быть рекомендована «в качестве заменителя стали марок 12×18Н10Т и 12×18Н9Т». Низкая концентрация углерода в стали AISI 439 и стабилизация структуры титаном гарантирует отсутствие склонности стали и сварных соединений к межкристаллитной коррозии (интенсивное карбидообразование в стали AISI 439 начинается лишь при температуре свыше 1000°С) и, кроме того, обеспечивает ее отличную свариваемость.

Сталь AISI 439 прекрасно зарекомендовала себя как материал устойчивый в газовых средах, образующихся при сжигании различного топлива. Эти среды могут содержать продукты полного (двуокись углерода, водяной пар, азот и т.п.) и неполного (оксид углерода, углеводороды, окислы азота, двуокись серы, сероводород и т.д.) сгорания. Сталь применяется для изготовления корпусов и труб систем нейтрализации, рециркуляции, улавливания и выхлопа отработавших газов, а также в качестве конструкционного материала для изготовления печного и сопутствующего оборудования (вытяжные короба, дымоходы и т.п.).

Благодаря низкому коэффициенту термического расширения (КТР) и сравнительно невысокой удельной теплоемкости, сталь оптимальна для изготовления изделий, испытывающих перепады температур. Высокая теплопроводность предопределяет преимущества использования трубного и листового проката из стали AISI 439 для создания систем теплообмена. Низкий КТР обеспечивает более надежное фиттинговое крепление и обеспечивает ускоренный теплообмен в системах охлаждения пищевых резервуаров (системы с охлаждением гликолем, водой и другими средами). Сварные конструкции и трубопроводы из хромистых сталей существенно меньше изменяют размеры при колебаниях температуры, что предопределяет снижение разрушающих усталостных нагрузок при перепадах температуры и предотвращает возможные утечки из гидравлических соединений.

Ферритные стали типа AISI 430 и 439 могут использоваться для изготовления деталей машин и аппаратов для пищевой и винодельческой промышленности (на сталь AISI 430 и 439 имеются санитарно-эпидемиологические заключения Министерства здравоохранения о возможности их использования для изготовления пищевого оборудования).

AISI 321 и российский аналог 12х18н10т сравнение сталей

Очень часто, выбирая металл для производства каких-либо конструкций, или элементов оборудования, не обращают внимание на то, что понятие «аналог» не означает один и тот же металл. И что не всегда «аналог» может в полной мере заменить оригинальный материал. Касается это в основном незначительных различий в химическом составе стали, однако способном изменить её свойства.

Химический состав - 321 и 12х18н10т сравнение

По процентному содержанию в сплавах основных легирующих элементов, оказывающих превалирующее влияние на их свойства, можно делать выводы о различии или схожести сталей aisi 321 и 12х18н10т. А также – о возможности производства из них конструкций, элементов и деталей, и возможности/не возможности их взаимозаменяемости для конкретных условий эксплуатации.

1. Хром, способствующий усилению свойства металла к стойкости к образованию коррозии.

В обеих рассматриваемых сталях этот элемент добавлен в сплавы в одинаковом кол-ве - 17-19%.

2. Никель, отвечающий за аустенитность стали.

Одинаковый процент данной легирующей добавки в сплавах 321 и 12х18н10т – от 9,0 % до 12 %.

3. Титан, придающий повышенную прочность металлу, а также стойкость к образованию межкристаллитной коррозии.

321 – до 0, 5 %, а в 12х18н10т - 0,8 %,

4. Углерод – обеспечивающий свариваемость и пластичность. Обе стали относятся к классу низкоуглеродистых.

321 – до 0,08 % а 12х18н10т - 0,12 %,

Несмотря на незначительные различия в составе, сплавы aisi 321 российский аналог 12х18н10т по классификации относят к классу нержавеющих высоколегированных хромоникелевых сталей.

Полный хим. состав каждой из них см. табл. И ГОСТы.

Марки	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Ti	Fe
12Х18Н10Т						17,0-19,0	9,0-11,0		Остальное
AISI 321						17,0-19,0	9,0-12,0		Остальное

Свойства aisi 321 аналог 12х18н10т

О всем показателям и характеристикам обе рассматриваемые стали являются жаростойкими и жаропрочными. И не имеют магнитных свойств, не подвержены закалке.

Они хорошо свариваются, однако наличие никеля делает их достаточно дорогими материалами, так что их рекомендовано использовать для изготовления конструкций в тех случаях, когда необходима газовая сварка.

Стали aisi 321 12х18н10т характеристики имеют похожие, но наличие в стали 321 меньшего процентного содержание углерода обеспечивает ей большую пластичность и лучшую свариваемость по сравнению со сплавом 12х18н10т.

Если же говорить, какое у 321 12х18н10т отличие, то - в тех случаях, когда для конструкций важным требованием является прочность, лучше использовать сталь 12х18н10т. Это обусловлено наличием в её составе большего процента титана. Это же касается условий эксплуатации, при которых есть опасность возникновения межкристаллитной коррозии.

При применении обеих сталей важно, что, несмотря наличие в составах большого процента хрома и никеля, сталь 12х18н10т aisi 321 не рекомендуют применять для изготовления конструкций и элементов оборудования, условиями работы которых будут сильно окисляющиеся среды.

Сферы использования

Поскольку у сталей 321 и 12х18н10т разница в химических составах невелика, то они практически взаимозаменяемы (за исключением требований к прочности и пластичности).

Оба металла востребованы в различных сферах промышленности, и широко используются для производства строительных конструкций, деталей и элементов. Чаще всего они незаменимы для изготовления тех изделий и конструкций, которые будут эксплуатироваться в условиях больших температур на поверхности.

Это химическая, нефтехимическая и медицинская промышленность, авто- и авиастроении.

Из данных сталей производят трубы для трубопроводов (в том числе для перекачки слабоагрессивных сред).

А так как aisi 321 российский аналог 12х18н10т, характеристики которых аналогичны, имеют высокую жаропрочность, то они прекрасно подходят для производства частей и деталей газовых котлов, коллекторов, теплообменников и сварочных аппаратов.

В пищевой, медицинской и фармацевтической области их данного материала изготавливают разнообразные приборы, контейнеры и ёмкости, поскольку эти стали вступают в реакции с размещаемыми в них средами.

Сталь марки 40Х13

Предел выносливости σ_-₁ = 370 МПа при σ_В = 880 МПа, HB 270.

Ударная вязкость прутков стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) KCU, (Дж/см 2 )
Т= +20 °С	Т= -78 °С
Пруток диаметром 55 мм
54	7

Коррозионная стойкость стали 40Х13 ( стар. 4Х13 )
Среда	Температура, ºС	Длительность испытания, ч	Глубина коррозии, мм/го
H₂SO₄ концентрированная H₂SO₄ 63,4 % раствор Аммиак, 24 %	20 40 20	720 24 720	0,01 5,27 0,0032

Механические свойства стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) при Т=20 o С
Прокат	Размер	Напр.	σ_в(МПа)	s _T (МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м 2 )
Сорт	1700	1145	5.5	33.5	113
Сорт	1165	960	13	47.5	210

Краткие обозначения:
σ_в	- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	- относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	- предел упругости, МПа	J_к	- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	- предел текучести условный, МПа	σ_изг	- предел прочности при изгибе, МПа
δ₅,δ₄,δ₁₀	- относительное удлинение после разрыва, %	σ_-1	- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ_сж0,05 и σ_сж	- предел текучести при сжатии, МПа	J_-1	- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	- относительный сдвиг, %	n	- количество циклов нагружения
s _в	- предел кратковременной прочности, МПа	R и ρ	- удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	- относительное сужение, %	E	- модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2	T	- температура, при которой получены свойства, Град
s _T	- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа	l и λ	- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB	- твердость по Бринеллю	C	- удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV	- твердость по Виккерсу	p_n и r	- плотность кг/м 3
HRC_э	- твердость по Роквеллу, шкала С	а	- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С
HRB	- твердость по Роквеллу, шкала В	σ t _Т	- предел длительной прочности, МПа
HSD	- твердость по Шору	G	- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Общее описание стали 08Х13 и ее применение

Общее описание стали 08Х13 и ее применение позволяют решить многие практические задачи. Внимание надо обратить на характеристики и расшифровку марки, на ее аналоги по AISI. Дополнительно следует изучить качество стали и ГОСТ, основные сферы применения.

Состав и расшифровка

Определить качество марки стали 08Х13 несложно. Это металл легированной категории, отличающийся высокой коррозионной стойкостью. Концентрация углерода не превышает 0,08%. При этом доля хрома заметно выше — она может достигать 0,13%. Концентрация кремния составит 0,8%, такое же ограничение установлено и для присутствия марганца.

Характеристики и свойства

Помимо коррозионной стойкости, этот сплав отличается приличной жаропрочностью. Дополнительно повысить сопротивляемость коррозии позволяет термообработка, то есть закалка с последующим отпуском. Важную роль в этом случае играет и полировка. Допускается еще и применять отжиг. По умолчанию такой металл производят согласно ГОСТ 5632 и ГОСТ 5949-75. Температурная точка Ar1 достигается при 700 градусах. Как только температура вырастает до 730 градусов, состояние металла начинает соответствовать точке Ac1. На 820 градусах установлена критическая тепловая позиция Ar3, а на 850 — Ac3. Куют металл сначала при 1220 градусах, затем плавно понижают температуру до 850?C. Свариваемость у стали 08Х13 ограничена.

Допускается варить ее ручной электрической дугой. Автоматическая дуговая сварка тоже разрешена. В некоторых случаях практикуется аргонодуговая и контактная сварка. Подогрев и термообработка зависят от конкретной ситуации. Их подбирают с учетом метода сварки, вида конструкций и целевого назначения готовых изделий. Эффективность обработки резанием нормирована для твердости 149-159 баллов по шкале HB, при наибольшей кратковременной прочности 590 МПа.

В таком варианте твердосплавные резцы работают с коэффициентом продуктивности 1,4. Для резцов из быстрорежущего сплава он составит только 0,7. Отпускная хрупкость наступает при температуре 400-500 градусов.

Модуль нормальной упругости (в гигапаскалях) составляет для температур:

20 градусов — 217;
100 градусов — 212;
200 градусов — 206;
300 градусов — 198;
при 400 градусах — 189;
при 500 градусах — 180 ГПа.

Плотность при комнатной температуре принимается равной 7760 кг на 1 куб. м. При этом уже на 100 градусах она понижается до 7740 кг. А если прогреть металл до 200 градусов, то его кубический метр будет весить уже только 7710 кг. Существуют у сплава 08Х13 различные аналоги AISI с похожими свойствами (жаростойкостью, малой подверженностью коррозии).

Речь идет про такие металлургические продукты, как:

Применение

Сталь 08Х13 и ее заменители поставляются в формате:

поковок;
прутка;
стандартного проката;
полосы;
ленты;
сляба;
кованой заготовки;
стального листа.

Такой металл подходит для получения особенно пластичных деталей, которым предстоит переносить удары и изменяющиеся динамические нагрузки. Речь идет про конструкции прессов и турбинные узлы. Допускается создание конструкций, контактирующих с атмосферными осадками, органическими кислотами и растворами солей. На основе 08Х13 делают болты, трубы. Рабочая температура изготовленных из этого сплава лопаток турбин может достигать 580 градусов.

Клапаны прессов и домашний инвентарь на его основе рассчитываются на слабоагрессивные условия эксплуатации. Допускается их контакт с растворенными в воде органическими кислотами и их солями при комнатной температуре. Сплав 08Х13 также может стать плакирующим слоем на поверхности горячекатаного листа с повышенной коррозионной устойчивостью.

Наибольшая допустимая температура использования (только на короткое время) составляет 650 градусов. При нахождении на воздухе сталь 08Х13 начинает интенсивно образовывать окалину, если она прогрета до 750 градусов.

Читайте также: