Сталь 10х17н13м2т характеристики применение

Обновлено: 05.05.2024

Сплав 10Х17Н13М2Т – это конструкционная сталь аустенитного класса с высокими показателями коррозионной и химической стойкости, жаропрочности. Сплав является высоколегированным, и именно добавки определяют многие его ключевые свойства.

Информацию об основных составляющих можно узнать по буквам и цифрам в маркировке. Согласно ГОСТу цифра, с которой начинается обозначение конструкционных сталей, указывает массовую долю углерода в десятых долях процента. Далее указываются буквы, соответствующие ключевым легирующим элементам, и цифры, обозначающие их содержание в целых единицах процента.

Полная расшифровка марки 10Х17Н13М2Т выглядит следующим образом.

Цифра «10» в начале названия обозначает, что в соответствие с ГОСТ 5632-2014 содержание углерода в сплаве должно составлять не более 0,10%.
Буквой «Х» обозначается легирующий элемент хром, а следующая за ней цифра указывает его среднее содержание в марке в процентах – 17% (по ГОСТу от 16% до 18%).
Присутствие никеля обозначает литера «Н», а цифра рядом указывает, что его массовая доля составляет около 13%.
«М2» – указывает, что содержание молибдена в стали около 2%.
Буква «Т» соответствует титану. Цифра для данного компонента не указана, это значит, что его содержится в составе менее 1%.

В маркировке указываются только элементы, определяющие ключевые свойства сплава. Полный состав включает большее число компонентов и регламентируется для данного сплава ГОСТ 5632-2014:

железо (Fe) – от 61,7%;
углерод (C) – до 0,1%;
кремний (Si) – до 0,8%;
хром (Cr) – 16-18%;
никель (Ni) – 12-14%;
молибден (Mo) – 2-3%;
марганец (Mn) – до 2%;
титан (Ti) – до 0,7%;
фосфор (P) — до 0.035%;
сера (S) — до 0.02%.

Характеристики и свойства

Специальный сплав нержавеющей стали 10Х17Н13М2Т обладает улучшенными свойствами и разрабатывался для деталей и оборудования, которое работает в сильноагрессивной среде – воздействие низких или высоких температур (до 600 градусов), температурные перепады, контакт с едкими химическими веществами. Материал отличается способностью выдерживать постоянное действие сильных кислот (серной, кипящей фосфорной), органических веществ, горячего (до 100 градусов) водяного пара. Даже в таких экстремальных условиях сталь 10Х17Н13М2Т не разрушается, сохраняет свою структуру, прочность и стойкость к коррозии в течение длительного срока службы. Это надежный сплав, который можно использовать для изготовления ответственных деталей и узлов, емкостей для кислот, промышленных трубопроводов.

При высокой прочности сталь в то же время достаточно пластична, доступна для обработки, ковки, сваривается без ограничений. Поэтому из нее можно изготавливать изделия любых форм и размера – от промышленных труб до лабораторной посуды.

Основные механические и физические параметры данной стали определены ГОСТом:

плотность – 7,95 г/см3;
твердость НВ 10-1 – 200 МПа;
напряжение на разрыв – 510-530 МПа (то есть это сталь повышенной прочности);
модуль упругости – 150-207 ГПа;
текучесть – 196-235 МПа;
теплопроводность – 14,7 Вт/мК;
удельная теплоемкость – 504 Дж/ (кг·град);
магнитная проницаемость – 1,01-3,0 Гс/Э (очень небольшая для стали, то есть сплав не магнитится).

Для эксплуатации главными преимуществами нержавейки 10Х17Н13М2Т являются следующие:

прочность;
высокая износостойкость;
высокая стойкость к коррозии в стандартных атмосферных условиях и агрессивных средах (обычная оцинкованная сталь в 500 раз менее устойчива к ржавлению, чем 10Х17Н13М2Т);
жаропрочность, устойчивость к большому диапазону температур;
стойкость к воздействию различных кислот и едких веществ, продуктов нефтехимии;
благодаря отличной химической стойкости она может безопасно контактировать с продуктами питания, органическими веществами, паром, что позволяет отнести сплав к категории «пищевых»;
доступность для обработки, отсутствие ограничений по свариваемости;
немагнитность.

Сортамент и аналоги

Сплав марки 10Х17Н13М2Т востребован для широкого круга задач, поэтому сортамент поставки разнообразный и представлен всеми видами проката – листы различной толщины, бесшовные трубы различного диаметра, ленты, полосы, отводы, прутки, фланцы, проволока, круги и другое. По российским стандартам все изделия должны соответствовать ГОСТам и ТУ (свои для каждого типа изделий).

Некоторые марки сталей близки по свойствам и могут быть взаимозаменяемы в определенных пределах. Есть аналоги и у сплава 10Х17Н13М2Т. Среди российских марок, производимым по ГОСТу, в качестве таких могут рассматриваться следующие:

03Х17Н14М3;
08Х22Н6М2Т;
08Х17Н15М3Т;
10Х17Н13М3Т;
15Х25Т.

Среди зарубежных марок, произведенных по собственным стандартам различных стран, также есть хотя не полные, но довольно близкие аналоги. Вот некоторые их них:

Применение

Нержавейка 10Х17Н13М2Т с отличной свариваемостью, стойкая к агрессивным средам и температуре, востребована для множества задач в самых разных отраслях – в первую очередь химической, нефтехимической, электротехнической, металлургической, энергетической, машиностроительной, пищевой. Из данного сплава выпускают:

агрегаты для изготовления уксусной кислоты;
оборудование для синтеза полимеров – искусственного каучука, этаноламинов, изопрена и других;
аппараты для синтеза мочевины;
агрегаты для промышленного выращивания кристаллов;
промышленные трубопроводы для агрессивных веществ, нефтехимии;
емкости и сосуды для кислот и едких веществ;
лабораторное оборудование для химической и фармацевтической промышленности;
оборудование для пищевого производства – молочные трубы, различные бочки, емкости, жаропрочная посуда;
оборудование для промышленных печей, теплообменников;
лопасти газовых турбин;
поковки дисков и валы для компрессорных машин.

В частном строительстве надежная жаропрочная нержавейка 10Х17Н13М2Т востребована для изготовления печного оборудования, дымоходов. Иногда эта качественная и довольно простая в обработке сталь с характерным хромистым блеском используется для воплощения различных задумок архитекторов и дизайнеров: детали из нее могут нести полезную функциональную нагрузку (например, в кровельных конструкциях), а могут использоваться просто для создания «технологического» антуража, инсталляций.

Термообработка и сварка

Для того чтобы сталь 10Х17Н13М2Т приобрела свои высокие антикоррозионные свойства, а также для получения более прочной и равномерной структуры, устранения остаточных напряжений необходима специальная термическая обработка – закалка. Для этого изделие нагревают в специальных печах до 1045-1110 градусов. Время нагрева и выдержки определены стандартами и зависит от формы и толщины изделия.

Полученный в итоге сплав обладает всеми заявленными по стандарту свойствами, для него допустимы все виды обработки – резка, прокат, ковка, гибка, сварка. Ковка осуществляется при 1180 градусах в начале процесса со снижением до 850 градусов в конце и последующим охлаждением на воздухе. Свариваемость стали 10Х17Н13М2Т – без ограничений всеми видами сварки, термообработка сварного соединения не требуется.

Рекомендованные электроды для ручной дуговой сварки – ЭА-400/10У и НЖ-13.

Нержавеющая сталь 10Х17Н13М2Т

Нержавеющая сталь 10Х17Н13М2Т относится к высоколегированным материалам, аустенитам, применяется для создания сварных конструкций. Она устойчива к действию уксусной и фосфорной кислот, прочих агрессивных сред. Другое наименование – ЭИ 448.

Большой спрос обусловлен устойчивостью к температурному воздействию и агрессивной среде при сохранении исходных технических показателей. В состав материала входит никель, молибден и титан, которые гарантируют устойчивость к коррозии и пластичность, прочность и хорошие рабочие качества.

Используется в пищепроме, медицине, химической отрасли. Трубы являются кислотостойкими, что увеличивает длительность эксплуатации и повышает устойчивость к различным средам. Также положительно их использование сказывается на экономичности, т.к. интервалы замены значительно увеличены. Корпуса оборудования, предназначенного для выращивания кристаллов драгоценных камней в искусственных условиях, также изготавливаются из этого материала.

Не склонен к намагничиванию, что является преимуществом по сравнению с металлами зарубежного производства. Простота создания сварного соединения, отсутствие потребности в прогреве детали перед сваркой и термообработки после нее сокращают продолжительность подготовки изделия к эксплуатации. При этом обеспечивается герметичность всех швов.

Расшифровка и химический состав

Расшифровка стали 10Х17Н13М2Т по буквам позволяет получить следующие данные:

10 – 0,1% углерода;
Х17 – 17% хрома;
Н13 – 13% никеля;
М2 – 2% молибдена;
Т – присутствие титана в составе.

Последний компонент согласно нормативным документам содержится в количестве не более 1%. Также в состав металла входят марганец (2%), медь (0,3%), кремний (0,8%), остальную часть занимает феррум. Примесями являются сера и фосфор.

Все компоненты состава тщательно выверены и необходимы для придания особенных качеств:

антикоррозионных – Cr;
аустенитной структуры, повышения эксплуатационных характеристик, технологичности, устойчивости к химически активным веществам – Ni;
ферритной структуры, антикоррозионных качеств в кристаллах металла, уменьшения размера и снижения скорости образования зерен при росте температуры, увеличения плотности – Ti иSi.

Особенности металла

В состав стали 10Х17Н13М2Т входит большое количество легирующих компонентов, которые формируют ее характеристики. В качестве главных элементов выступают Crи Ni. Первый предназначен для возможности обработки материала пассивированием, а также улучшения антикоррозионных качеств. Второй компонент позволяет получить аустенитную структуру, обеспечить простоту обработки и улучшить рабочие показатели. Прокат металла осуществляется холодным и горячим способом, в результате изделие будет устойчивым к действию химически активных веществ, что не свойственно ферритам. Применение данных составляющих гарантирует стабильность структуры при понижении температуры. Аустенит получают при температуре 900 градусов, при этом задействуется 0,1% углерода.

Титан и кремний используют для придания характеристик феррита. Первый компонент выступает в роли карбидообразующего элемента, предотвращающего межкристаллическую коррозию. Взаимодействие с углеродом приводит к формированию тугоплавкого соединения и уменьшению количества свободного хрома. Второй элемент повышает удельный вес за счет выведения газа из структуры металла, повышая прочность и предел текучести, но снижая пластичность и качество изделий, полученных холодной прокаткой.

Марганец уменьшает скорость образования зерна, улучшая структуру. Фосфор отрицательно влияет на эксплуатационные качества, не позволяя использовать его в криогенной технике. Это обусловлено снижением пластичности при отрицательной температуре.

Характеризуется пластичностью и вязкостью. К недостаткам можно отнести только неустойчивость к коррозии при работе в условиях воздействия хлора, серной и соляной кислоты.

Область применения 10Х17Н13М2Т охватывает сварные конструкции, которые эксплуатируются в сложных условиях. Они устойчивы к коррозии, агрессивной среде, повышенным и пониженным температурам. Из нее изготавливают трубы, оборудование, емкости и т.д., используемые в химической, пищевой, энергетической и прочих видах промышленности.

Из нее производят бесшовные трубы, листовые изделия, круги и другие формы сечений. Они предназначены для реализации идей архитекторов, технологов, дизайнеров. Стоимость изделий определяется на основании их типа и завода-производителя.

Технические характеристики

К характеристикам стали 10Х17Н13М2Т относятся:

Свариваемость	легкосвариваемость;
твердость НВ 10 -1	200 МПа;
температура ковки	1180-850 градусов;
температура закалки	1050-1100 градусов;
плотность	7950 кг/м 3 ;
модуль упругости	150-207 ГПа;
удлинение	35%;
теплопроводность	14,7 Вт/мК;
предел текучести	210 МПа;
временное сопротивление	515 МПа.

Стоимость

Цена материала составляет порядка 240 руб. за килограмм. При этом точная стоимость формируется на основании:

способа доставки;
количества приобретаемого материала;
сложности сечения;
свойств и параметров;
качественная обработка поверхности;
затрат на хранение и транспортировку;
предложений на рынке строительных конструкций.

Сортамент

Марка стали 10Х17Н13М2Т получила широкое распространение при изготовлении трубопроводов, отводов, фланцевых элементов и соединений. На каждый продукт имеется свой нормативный документ (ГОСТ):

№12820-80 – фланцы;
№17375-01 и №30753-01 – отводы;
№9941-81 – трубы;
№7417-75 и №2590-88 – круги;
№9940-81 – листы.

Термическая обработка

Термообработка производится для снятия остаточных напряжений и исключения появления трещин на поверхности в результате коррозии. При этом обязательно в проекте указывают тип термообработки и температурный диапазон проведения процедуры.

Закалка положительно сказывается на повышении антикоррозионных качеств и пластичности стали 10Х17Н13М2Т. Процедура осуществляется при 1045-1110 С с последующим охлаждением в воде или на воздухе. На основании минимальной толщины элементов детали определяется продолжительность термообработки. Для 10 мм предусматривается 30 минут, при увеличении данного параметра добавляется 1 минута на каждый миллиметр.Остывание осуществляется на воздухе при толщине менее 10 мм, в воде – 11 мм и более. После сварки охлаждение детали происходит на воздухе.

Повышение пластических параметров и исключение сигма-фазы осуществляется за счет нагрева до 1100 градусов. При отсутствии сварных швов нагрев производится до 890-910 С, выдержка в течение 2-3 часов и охлаждение на воздухе. Наличие сварных швов, созданных с помощью нестабилизированных электродов, предполагает нагрев до 1020-1060 С, выдержку в течение 2 часов с охлаждением на воздухе. Использование аустенитных электродов для сварки нержавеющей стали 10Х17Н13М2Т требует проведения аналогичной процедуры, но с остыванием в печи до 300 С, после чего – на воздухе. Швы на основе стабилизированных ниобием электродов подвергают нагреву до 1110-1150 С в течение 2 часов, охлаждению в печи до 300 С, далее – на воздухе.

Ковка

Ковка осуществляется в температурном диапазоне 1180-850 градусов. При толщине детали менее 300 мм охлаждение происходит на воздухе, более 300 мм – в воде.

Сварка

Характеризуется хорошей свариваемостью, подлежит ручной, автоматической электродуговой и газовой сварке. При этом используются электроды ЭА-400/10У и НЖ-13. Это обеспечивает высокую прочность и герметичность соединения, исключает межкристаллическую коррозию.

Сталь 10Х17Н13М2Т

Характеристики марки стали 10Х17Н13М2Т

Стандарт	ГОСТ 4986-79 – Лента холоднокатаная из коррозионно-стойкой и жаростойкой стали. Технические условия
Применение	Поставляется – в виде сортового проката, прутков, серебрянки, листов толстых и тонких, ленты, полосы, проволоки, поковок, кованых заготовок, труб, кругов и пр.
Классификация	Класс коррозионностойких сталей обыкновенных. Кислотоустойчивая сталь. Группа аустенитов (устар. назв. Х17Н13М2Т ЭИ448)

Основные области применения стали 10Х17Н13М2Т

Сталь 10Х17Н13М2Т используется для производства сварных конструкций, эксплуатация которых ведется в средах повышенной агрессивности. Предназначена 10Х17Н13М2Т для изготовления изделий для длительных сроков службы, и работающих при 600˚С.

Маркировка стали 10Х17Н13М2Т

Расшифровка стали 10Х17Н13М2Т: 10 – содержит углерода не более 0,1%, Х17 – указывает содержание хрома в стали примерно 17%, Н13 – указывает содержание никеля в стали около 13%, М2 – указывает содержание молибдена в стали около 2%, буква Т в конце марки означает, что в стали содержится примерно 1% титана.

Химический состав в % стали 10Х17Н13М2Т

16,0-18,0

2,0 - 3,0

12,0-14,0

Остальное

Из основных легирующих элементов в составе сплава выделяют: хром (17%); никель (3%); молибден (около 2%). Углерод представлен в небольшом процентном содержании – до 0,1%.

Влияние химсостава на свойства стали 10Х17Н13М2Т

Как правило, расшифровка 10Х17Н13М2Т дает представление об основных легирующих добавках.

За счет наличия в сплаве молибдена сталь приобретает высокую стойкость к питтинговой коррозии в средах с хлором, хотя при этом несколько снижается стойкость изделий к межкристаллитной коррозии в окислительных средах окислительного.

Хром создает на поверхности стального изделия пленку – защиту от воздействия неблагоприятных и вредных воздействий. Молибден способствует повышению жаростойкости стали, и увеличивает долгосрочность службы.

Механические свойства материала 10Х17Н13М2Т

Прокат	Размер	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Предел кратковременной прочности, S_T, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Относительное сужение, ψ, %
Поковки	до 1000	510	196	35	45
Лист тонкий	-	530	-	38	-
Сорт	60	510	215	40	55
Лист толстый	-	530	235	37	-
Трубы холоднодеформированные	-	529	-	35	-

Сортамент	Толщина, мм	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %
Лента	< 0,2	> 530	> 40
Лента	0,2 - 2,0	> 530	> 20

Основные характеристики стали 10Х17Н13М2Т

Сплав 10Х17Н13М2Т представляет собой конструкционную высоколегированную, коррозионностойкую, жаростойкую, жаропрочную нержавеющую сталь. Сталь 10Х17Н13М2Т относят к сложнолегированным металлам, аустенитам. Иное название – ЭИ 448.

Помимо высокой прочности и пластичности, таких отличных эксплуатационных характеристик, как пластичность и вязкость структуры, немагнитность, длительность эксплуатации без потери изначальных качеств, данная сталь имеет ряд уникальных достоинств.

Стойкость к температурам в большом диапазоне (как к минусовым, так и положительным до 600°С), а также к резким температурным перепадам.

Нейтральность при эксплуатации в агрессивных химических средах, включая стойкость к коррозии под влиянием уксусной и фосфорной кислот. Сталь 10Х17Н13МЗТ устойчиво пассивна в концентрированных растворах едкого натра (50%) при температурах до 100°С.

Физические свойства

Температура, °С	Модуль упругости, E 10 - 5 ,МПа	Коэффициент линейного расширения, a 10 6 , 1/°С
20	2,06	-
100	-	15,7
200	1,86	16,1
300	1,77	16,7
400	1,77	17,2
500	1,67	17,6
600	1,57	17,9
700	1,47	18,2

Плотность стали 10Х17Н13М2Т – 7,90 г/см 3 .

Технологические свойства

Удельный вес	7950 кг/м 3
Термообработка	Закалка при 1050 - 1100 °С, вода
Температура ковки	Начала 1180 °С, конца 850 °С. Сечения до 300 мм охлаждаются на воздухе
Твердость материала	HB 10 -1 = 200 МПа
Свариваемость материала	Без ограничений

Сталь 10Х17Н13М2Т характеризуется хорошей технологичностью при горячей пластической деформации. Также возможны высочайшие степени холодной пластической деформации. Температура ковки 10Х17Н13М2Т начинается с 1180˚С, и завершается 850˚С. Изделия с сечением до 300 мм охлаждают на воздухе. Свариваемость стали 10Х17Н13М2Т очень хорошая – ограничений не имеет. Возможно использование ручной и автоматической электродуговой и газоэлектрической сварки.

Применение стали с 10Х17Н13М2Т учетом характеристик и свойств

Нержавеющая сталь 10Х17Н13М2Т применяется для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях действия кипящей фосфорной, серной, 10% уксусной кислоты, в сернокислых и других средах повышенной агрессивности. При 600°С сталь 10Х17Н13М2Т для длительных сроков службы.

Основные сферы – химическая, электротехническая и металлургическая отрасли, автомобиле- и машиностроение:

ответственная аппаратура при производстве синтетической уксусной кислоты, синтетического каучука, этаноламинов и изопрена, изготовление колонн синтеза мочевины;

жаропрочная посуда и оборудование для пищевого производства;

элементы оформления помещений, в качестве облицовочного материала (интерьеры стен и фасадов);

Читайте также: