Сталь 12х18н10т характеристики применение
Обновлено: 18.05.2024
Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2879-88.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73.
Лист толстый ГОСТ 7350—77.
Лист тонкий ГОСТ 5582—75.
Лента ГОСТ 4986—79.
Проволока ГОСТ 18143—72.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 25054—81, ГОСТ 1133-71.
Трубы ГОСТ 9940-72, ГОСТ 9941-72, ГОСТ 14162-79.
Свариваемость
Сталь 12Х18Н10Т является свариваемой без ограничений. Способы сварки: РДС, ЭШС и КТС (Контактно Точечная Сварка). Рекомендуется последующая термообработка.
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1200, конца 850. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,85 и Kv б.ст = 0,35 в закаленном состоянии при НВ 169 и σв = 610 МПа.
Флокеночувствительность — не чувствительна.
Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)
| Сталь | C | Si | Mn | Cr | Ni | Ti | S | P |
| 12Х18Н10Т | не более 0,12 | не более 0,80 | не более 2,00 | 17,0-19,0 | 9,0-11,0 | 5,0-8,0 | не более 0,02 | не более 0,40 |
Применение 12Х18Н10Т
Назначение — детали, работающие до 600 °С; сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред — до +350 °С.
Сталь коррозионностойкая (нержавеющая) аустенитного класса и преимущественно применяется как коррозионостойкая, но может применяться и как жаростойкая и жаропрочная. По жаростойкости близка к стали 12Х18Н9Т.
Применяется для изготовления свариваемой аппаратуры в разных отраслях промышленности.
Примерное применение как жаростойкой стали
Назначение — трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей. Рекомендуемая максимальная температура применения в течение длительного времени (до 10000 ч), 800°С.
Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде, 850°С.
Неустойчива в серосодержащих средах. Применяются в случаях, когда не могут быть применены безникелевые стали.
Примерное применение как жаропрочной стали
Детали выхлопных систем, трубы, листовые и сортовые детали.
Рекомендуемая максимальная температура применения, 600°С.
Срок службы — Весьма длительный.
Применение стали 12Х18Н10Т для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °С | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Сортовой прокат ГОСТ 5949. Листы ГОСТ 7350. Поковки ГОСТ 25054. Трубы ГОСТ 9940, ГОСТ 9941 (из 12Х18Н10Т) | От -270 до 350 | Для сварных узлов арматуры, работающих в агрессивных средах: HNO3, щелочей, аммиачной селитры, пищевых сред, сред спецтехники, судовой арматуры, криогенных сред, сероводородсодержащих сред; для мембран |
| Св. 350 до 610 | Для сварных узлов арматуры при отсутствии требования стойкости к межкристаллитной коррозии |
Применение стали 12Х18Н10Т для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали, по ГОСТ 1759.0 | Стандарт или технические условия на материал | Параметры применения | |||||
| Болты, шпильки, винты | Гайки | Плоские шайбы | |||||
| Темпера- тура среды, °С | Давление номи- нальное Pn, МПа (кгс/см 2 ) | Темпера- тура среды, °С | Давление номи- нальное Pn, МПа (кгс/см 2 ) | Темпера- тура среды, °С | Давление номи- нальное Pn, МПа (кгс/см 2 ) | ||
| 12Х18Н10Т | ГОСТ 5632 | От -196 до 600 | Не регламен- тируется | От -196 до 600 | Не регламен- тируется | От -196 до 600 | Не регламен- тируется |
Применение стали 12Х18Н10Т для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | Температура рабочей среды, °С | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Сортовой прокат ГОСТ 5949 | От -270 до 350 | Применяется для работы в агрессивных средах: азотной кислоте, щелочах, аммиачной селитре, пищевых средах, средах спецтехники, судпрома, криогенной техники и сероводородсодержащих средах. Применяется для сварных узлов |
| Сортовой прокат ГОСТ 5949 | Св. 350 до 610 | Применяется для работы в средах, не вызывающих межкристаллитной коррозии |
Применение стали 12Х18Н10Т для сильфонов (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | НД на изготовление сильфонов | Температура рабочей среды, °С | Давление рабочее Pp, МПа(кгс/см 2 ), не более | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Лист ГОСТ 5582. Лента ГОСТ 4986, (для стали 1.4541) | ГОСТ 21744, ГОСТ 22388 | От -260 до 550 | От 0,6 до 25,0 (от 6 до 250) | Для воды, пара, инертных газов и для криогенных температур. Для сред слабой агрессивности — до температуры 350°С. Для коррозионных сред — до 150°С |
| Труба ГОСТ 10498 | От -260 до 465 | От 0,15 до 3,10 (от 1,5 до 31,0) |
ПРИМЕЧАНИЕ
В таблице указаны предельные величины по температурам и рабочим давлениям. Конкретные сочетания параметров применения (рабочее давление, осевой ход, температура и полный назначенный ресурс) приведены в нормативной документации на сильфоны.
Применение стали 12Х18Н10Т для узла затвора арматуры
| Марка стали | Температура рабочей среды, °С | Твердость | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | От -100 до 300 | 155…170 HB | Работоспособность узла затвора обеспечивается при наличии наплавки или другого износостойкого покрытия в ответной детали |
Применение стали 12Х18Н10Т для винтовых цилиндрических пружин
| Марка стали | НД на поставку | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Проволока | От -253 до 400 | Предохранительные, регулирующие клапаны, маломагнитные пружины |
Применение стали 12Х18Н10Т для прокладок
| Марка стали | Вид полуфабриката | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению | |
| Наименование | НД на поставку | |||
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Листы толстые термически обработанные | ГОСТ 7350 | От -253 до 600 | Применяется для работы в коррозионных средах |
Стойкость стали 12Х18Н10Т к сульфидному коррозионному растрескиванию
| Метод формообразования заготовок | Наименование деталей |
| Поковки, штамповки, заготовки из проката | Корпус, крышка, шток, шпиндель, детали уплотнения затвора, концевые детали сильфона |
Максимально допустимые температура применения стали 12Х18Н10Т в средах, содержащих аммиак
Максимально допустимые температура применения стали 12Х18Н10Т в водородосодержащих средах
| Марка стали | Температура, °С, при парциальном давлении водорода, PH2, МПа (кгс/см 2 ) | ||||||
| 1,5(15) | 2,5(25) | 5(50) | 10(100) | 20(200) | 30(300) | 40(400) | |
| 12Х18Н10Т | 510 | 510 | 510 | 510 | 510 | 510 | 510 |
- Параметры применения сталей, указанные в таблице, относятся также к сварным соединениям.
- Парциальное давление водорода рассчитывается по формуле:
PH2 = (C*Pp)/100,
где C — процентное содержание в системе;
PH2 — парциальное давление водорода;
Pp — рабочее давление в системе.
Коэффициент относительной эрозионной стойкости деталей арматуры из стали 12Х18Н10Т
| Детали проточной части арматуры | Материал деталей | Коэффициент эрозионной стойкости относительно стали 12X18H10T | Максимальный перепад давления, при котором отсутствует эрозионный износ, МПа |
| Корпус, патрубки, шток, плунжер (шибер), седло | 12Х18Н10Т | 1,0 | 4,0 |
- Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).
- Материалы являются эрозионностойкими, если коэффициент относительной эрозионной стойкости Kn не менее 0,5 и твердость материала HRC≥28.
Стойкость стали 12Х18Н10Т против щелевой эрозии
| Группа стойкости | Балл | Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18H10T |
| Стойкие | 2 | 0,75-1,5 |
Стойкость стали 12Х18Н10Т против ударной эрозии
| Балл стойкости | НВ не более | Материалы |
| 5 | 150 | Аустенитная хромоникелевая нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т |
Применение стали 12Х18Н10Т для изготовления основных деталей арматуры атомных станций
| Марка стали | Вид полуфабриката или изделия | Максимально допустимая температура применения, °С |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632, ГОСТ 24030 | Листы, трубы, поковки, сортовой прокат. Крепеж | 600 |
Характеристики
Плотность ρ при температуре испытаний, 20 °С — 7900 кг/см 3
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х18Н10Т | 15 | 16 | 18 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 26 | — |
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м, при температуре испытаний °С —
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х18Н10Т | 725 | 792 | 861 | 920 | 976 | 1028 | 1075 | 1115 | — | — |
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| 462 | 496 | 517 | 538 | 550 | 563 | 575 | 596 | — | — |
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 15 | 16 | 18 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 26 | — |
Коэффициент линейного расширения α*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| 16,6 | 17,0 | 17,2 | 17,5 | 17,9 | 18,2 | 18,6 | 18,9 | 19,3 |
Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х18Н10Т | 198 | 194 | 189 | 181 | 174 | 166 | 157 | 147 | — | — |
Модуль упругости при сдвиге на кручением G, ГПа, при температуре испытаний °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х18Н10Т | 77 | 74 | 71 | 67 | 63 | 59 | 57 | 54 | 49 | — |
Механические свойства
| ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σb, МПа | δ5, % | ψ% |
| не менее | ||||||
| ГОСТ 5949-75 | Пруток. Закалка с 1020-1100 °С на воздухе, в масле или в воде | 60 | 196 | 510 | 40 | 55 |
| ГОСТ 18907-73 | Пруток шлифованный, обработанный на заданную прочность | — | — | 590-830 | 20 | — |
| Пруток нагартованный | До 5 | — | 930 | — | — | |
| ГОСТ 7350-77 (образцы поперечные) | Лист горячекатаный и холодно-катаный: | |||||
| закалка с 1000-1080 °С в воде или на воздухе | Св.4 | 236 | 530 | 38 | — | |
| ГОСТ 5582-75(образцы поперечные) | закалка с 1050-1080 °С в воде или на воздухе | До 3,9 | 205 | 530 | 40 | — |
| нагартованный | До 3,9 | — | 880-1080 | 10 | — | |
| ГОСТ 25054-81 | Поковка. Закалка с 1050— 1100 °С в воде или на воздухе | До 1000 | 196 | 510 | 35 | 40 |
| ГОСТ 18143-72 | Проволока термообработанная | 1,0-6,0 | — | 540-880 | 20 | — |
| ГОСТ 9940-81 | Труба бесшовная горячедеформированная без термообработки | 3,5-32 | — | 529 | 40 | — |
Механические свойства при повышенных температурах
Примечание. Закалка с 1050—1100 °С на воздухе.
Механические свойства при испытании на длительную прочность (ГОСТ 5949-75)
| tисп, °С | Предел ползучести, МПа, не менее | Скорость ползучести, %/ч |
| 600 | 74 | 1/100000 |
| 650 | 29-39 |
Ударная вязкость KCU
| Состояние поставки | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | ||
| +20 | -40 | -75 | |
| Полоса 8×40 мм | 286 | 303 | 319 |
Примечание. Предел выносливости σ-1 = 279 МПа при n = 10 7 .
Сталь 12Х18Н10Т - свойства и области применения
Развитие нашей цивилизации напрямую связано с изобретением новых технологий, получением новых материалов с целью применения в разнообразных отраслях промышленности и увеличения срока эксплуатации созданных деталей, механизмов и оборудования.
Важнейшим этапом в развитии металлургии было создание нержавеющей стали.
В этой статье мы подробно рассмотрим наиболее распространённую марку нержавеющей стали 12Х18Н10Т – постараемся определить её достоинства, недостатки, рассмотрим влияние легирующих элементов на свойства нержавейки и возможность применения ее в различных отраслях промышленности.
Сталь 12Х18Н10Т легирующие элементы
Сталь марки 12х18н10т – нержавеющая титаносодержащая сталь аустенитного класса. Хим. состав марки утверждён ГОСТ 5632-72 нержавеющих сталей аустенитного класса. Основные преимущества 12х18н10т: большая пластичность и ударная вязкость.
Наилучшей термической обработкой для сталей этого класса является закалка с температурой 1050 0 С-1080 0 С в воде, после процесса закалки мех. свойства стали отличаются высокой вязкостью и пластичностью, но низкими прочностью и твёрдостью.
Стали аустенитного класса используют как жаропрочные при температурах до 600 0 С Главными легирующими элементами являются Хром и Никель. Однофазные стали имеют устойчивую структуру однородного аустенита с небольшим содержанием карбидов Tитана (для избежания межкристаллитной коррозии. Подобная структура образуется после процесса закалки с температур 1050 0 С-1080 0 С). Аустенитные и и аустенитно-ферритовые стали обладают относительно небольшим уровнем прочности (700-850МПа).
Сталь 12Х18Н10Т - влияние легирующих элементов на механические свойства
Остановимся подробнее на особенностях влияния легирующих элементов на структуру нержавеющей стали 12Х18Н10Т.
Хром, процентное содержание которого в 12Х18Н10Т составляет от 17- до 19%, является главным элементом, обеспечивающим способность металла к пассивации и обуславливающим высокие антикоррозийные свойства стали марки 12Х18Н10Т. Легирование никелем определяет сталь в аустенитный класс, что позволяет сочетать большую технологичность нержавеющей стали с отличным комплексом эксплуатационных характеристик. При содержании 0,1% углерода, 12Х18Н10Т при температуре свыше 900 0 С имеет полностью аустенитную структуру, это обусловлено сильным аустенитообразующим влиянием C (углерода). Соответствие концентраций Cr и Ni специфически сказывается на стабильности аустенита при понижении температуры обработки на твердый раствор (1050 0 С-1100 0 С). Помимо влияния основных элементов, также немаловажно принимать во внимание присутствие в нержавеющей стали Кремния(Si), титана(Ti) и алюминия(Al), благоприятствующих образованию феррита.
Сталь 12Х18Н10Т методы упрочнения
Остановимся на методах упрочнения нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.
Одним из распространённых способов увеличения прочности сортового металлопроката является Высокотемпературная термическая обработка (ВТМО). При изучении возможности увеличения прочности с применением технологии ВТМО, выяснилось, что наилучшая прочность имелась у проката, подвергнутого Высокотемпературной термической обработке при минимальных температуре деформации и отрезке времени от конца прокатки до закалки. Так, при ВТМО стали 08Х18Н10Т предел текучести повысился на 45-60% в сравнении с аналогичным уровнем после обычной термообработки (ОТО) и в 1,7-2 раза по сравнению с ГОСТ 5949-75. Свойства пластичности при этом уменьшились ненамного и не вышли за пределы допустимых значений стандарта.
Стравнение марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т
У стали марки 12Х18Н10Т прочность увеличилась больше чем у стали марки 08Х18Н10Т, между тем понижение прочности по мере увеличения температуры увеличивалось в большей мере из-за снижения предела стойкости стали против разупрочнения при увеличении содержания углерода. Кратковременные высокотемпературные тесты показали, что наибольший уровень прочности термомеханически упрочненного проката, определённый при комнатной температуре, продолжает сохранятся и при увеличенных температурах. При этом нержавейка после ВТМО теряет прочность с повышением температуры, меньше, нежели сталь после обычной термообработки.
Сталь 12Х18Н10Т - сфера применения
Хромоникелевые нержавеющие стали применяют для сварных конструкций в криогенной технике при низких температурах, порядка -269 0 С, для емкостного, теплообменного и реакционного оборудования, а также для паронагревателей, водонагревателей и трубопроводов высокого давления с предельной температурой применения до 600 0 С, для деталей печной аппаратуры, муфелей, коллекторов выхлопных систем. Наибольшая температура применения жаростойких изделий из подобных сталей в промежутке времени до 10000 часов составляет 800 0 С, при температуре 850 0 С начинается процесс интенсивного окалинообразования. При непрерывной рабочей нагрузке сталь 12Х18Н10Т сохраняет антиокислительные свойства на воздухе и в атмосфере продуктов сгорания топлива при температурах до 900 0 С , а в условиях теплосмен до 800 0 С.
Коррозионно-стойкая сталь марки 12Х18Н10Т широко применяется для изготовления сварной аппаратуры в разнообразных отраслях промышленности, а также металлоконструкций, работающих в контакте с агрессивными средами - азотной кислотой и другими окислительными средами, определёнными органическими кислотами небольшой концентрации, органическими растворителями и тп. Нержавеющая сталь 08Х18Н10Т применяется для сварных изделий, работающих в более агрессивных средах, нежели сталь 12Х18Н10Т и обладает высокой степенью сопротивляемости межкристаллитной коррозии.
В результате, уникальное сочетание свойств и характеристик прочности, позволил нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т найти широчайшее применение в большинстве отраслей промышленности, изделия из стали этой марки имеют высокие характеристики в течение длительного срока службы.
12х18н10т и 08х18н10т cравнение сталей
При выборе марки стали для производства конструкций или деталей, необходимо скрупулезно изучить их химический состав, так как именно он оказывает максимальное влияние на свойства металла. Даже небольшое изменение процентного соотношения одного и того же элемента, может изменить свойства стали, и повлиять на его применение.
Химический состав сталей 08х18н10т и 12х18н10т
Различия в химическом составе двух сравниваемых сталей, на первый взгляд, незначительны. По своему химическому составу оба сплава относятся к классу нержавеющих легированных жаропрочных аустенитных сталей. Обе стали усилены такой важной добавкой, как титан.
Их химический состав отличается только процентным содержанием углерода. В стали 08х18н10т его до 0,12 %, а в стали 12х18н10т – только не более 0,08 %. Все остальные легирующие элементы введены в сплавы в одинаковом количестве. Однако такое отличие 08х18н10т от 12х18н10т несколько меняет свойства данных сталей, и, естественно, на сферу их применения. Хотя в остальном – стали являются взаимозаменяемыми.
Полный химический состав сталей 08х18н10т и 12х18н10т
| Марки | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | V | Ti | Cu | W | Fe |
| 08х18н10т | 17,0–19,0 | 9,0-11,0 | Остальное | ||||||||||
| 12х18н10т | 17,0–19,0 | 9,0-11,0 | Остальное |
Свойства 12х18н10т и 08х18н10т
Увеличение в стали 12х18н10т процентного содержания углерода по сравнению с химическим составом стали 08х18н10т с 0,08 % до 0,12 % существенно повышает прочность и твердость, у 12х18н10т, но при этом снижает такое свойство, как свариваемость, и негативно влияет на хрупкость стали. Кроме того, при повышенном содержании углерода может возникнуть явление хладноломкости и понизиться вязкость. Также высокое содержание в сплаве углерода снижает пластичность сплава.
Обе рассматриваемые стали являются коррозионностойкими, хотя сталь 08х18н10т характеризуется большей сопротивляемостью к образованию межкристаллитной коррозии по сравнению со сталью 12х18н10т. И это различие 08х18н10т и 12х18н10т сказывается на том, что нержавеющую сталь 08х18н10т используют для изготовления сварных изделий, работающих в условиях сред с более высокой агрессивностью, чем сталь марки 12х18н10т.
Есть ещё одно важное отличие, при ответе на вопрос – 12х18н10т и 08х18н10т в чем разница - оно проявляется после упрочнения обеих сталей термообработкой. Так, при высокотемпературной обработке стали 08х18н10т ее предел текучести повысился на 45-60% по сравнению с аналогичным уровнем после обычной термообработки, но показатели пластичности при этом уменьшились незначительно, не выходя за пределы значений по стандарту. А сталь марки 12х18н10т после упрочнения значительно увеличила свою прочность, больше, чем сталь марки 08х18н10т, но снизила показатели прочности.
Сказать, какая сталь лучше 08х18н10т или 12х18н10т, сложно. Из одинаковых свойств обеих сталей нужно отметить высокую стойкость к повышенным температурным режимам – изделия и конструкции из данных сталей аустенитного класса можно использовать, как жаропрочные при температурах, достигающих 600 ˚С, устойчивость к нагрузкам, свариваемость, твердость.
Для изделий из обеих сталей допустима эксплуатация при температурных режимах в интервале от -269 до 600 °С, и без каких-либо ограничений показателей давления.
Сферы использования – 08х18н10т сравнение с 12х18н10т
Хромоникелевую нержавеющую сталь 12х18н10т целесообразно использовать для производства сварных конструкций в криогенных устройствах – при низких температурах, до -270˚С, из нее изготавливают детали и элементы для емкостного, теплообменного и реакционного оборудования, аппаратов, а также части для паро-, водонагревателей и трубопроводов высокого давления, с высокой температурой эксплуатации. Подходит данная сталь и для производства изделий печных устройств, аппаратуры, муфелей, коллекторов выхлопных систем. Это обусловлено тем, что даже при непрерывной эксплуатационной нагрузке сталь 12х18н10т сохраняет свои антикоррозионные свойства не только на воздухе, но и в среде продуктов сгорания топлива – температуры до 900˚С, а при условии теплосмен до 800˚С.
Но разница между 08х18н10т и 12х18н10т в применении небольшая.
Нержавеющую сталь 08х18н10т рационально использовать для производства сварных изделий, эксплуатация которых предполагает условия большой агрессивности. Из нее производят аппаратуру и детали печных устройств, теплообменников, труб и трубопроводной арматуры коллекторов, выхлопных систем, электродные изделия, детали, части и узлы трубопроводов в области энергетики.
Сталь 12Х18Н10Т
Характеристики марки стали 12Х18Н10Т
| Стандарт | ГОСТ 5949-75 – Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия | |
| Применение | Поставляется в виде сортового проката, прутков, листов, лент и проволоки, поковок, слябов и кованых заготовок, трубного проката | |
| Классификация | Конструкционная криогенная сталь (устар. назв. Х18Н10Т) | |
Основные области применения стали 12Х18Н10Т
12Х18Н10Т используется для производства деталей, которые работают при температурах до +600˚С. Применяется сталь при изготовлении изделий, которые можно эксплуатировать в условиях разбавленных кислот, средне агрессивных щелочных и солевых растворов – например, резервуаров и сварных агрегатов. Этому способствуют характеристики 12х18н10т.
Маркировка стали 12Х18Н10Т
12х18н10т расшифровка: «12» – 0,12% углерода, «Х18» – 18% хрома, «Н10» —никеля – 10%, «Т» — титан. Отсутствие цифры при титане означает его содержание не превышает 1,0%−1,5%.
Химический состав в % стали 12Х18Н10Т
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | V | Ti | Cu | W | Fe |
| 17,0-19,0 | 9,0-11,0 | Остальное |
Химический состав 12Х18Н10Т регламентирует ГОСТ 5632-72:
Достаточно большой процент хрома (17%–19%).
Легирующая добавка никеля (9%–11%).
Углерод в сплаве – небольшая концентрация (0,1 %).
Легирующий элемент – титан.
Влияние химсостава на свойства стали 12Х18Н10Т
Основные добавки сложнолегированной стали значительно влияют на ее свойства:
Хром повышает антикоррозийные качества.
Благодаря введению никеля, сталь входит в разряд аустенитов, и сочетает все технологические и эксплуатационные свойства нержавеющих сталей.
Введение в сплав алюминия, титана и кремния придает 12Х18Н10Т качества ферритной стали.
Титан создает карбидообразующий эффект, и предотвращает риск межкристаллитной коррозии.
Марганец позволяет изготавливать сталь с мелкозернистой структурой.
Кремний увеличивает плотность и улучшает степень текучести. В то же время он снижает уровень пластичности, что усложняет прокатку холодным способом.
Содержание фосфора не должно превышать 0,035 %, так как он провоцирует снижение механических свойств, что осложняет использование стали в криогенной области.
Механические свойства материала 12Х18Н10Т
Механические свойства стали при повышенных температурах
| Температура испытаний, °С | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см 2 |
| 20 | 225 - 315 | 550 - 650 | 46 - 74 | 66 - 80 | 215 - 372 |
| 500 | 135 - 205 | 390 - 440 | 30 - 42 | 60 - 70 | 196 - 353 |
| 550 | 135 - 205 | 380 - 450 | 31 - 41 | 61 - 68 | 215 - 353 |
| 600 | 120 - 205 | 340 - 410 | 28 - 38 | 51 - 74 | 196 - 358 |
| 650 | 120 - 195 | 270 - 390 | 27 - 37 | 52 - 73 | 245 - 353 |
| 700 | 120 - 195 | 265 - 360 | 20 - 38 | 40 - 70 | 255 - 353 |
Ударная вязкость из стали, KCU, Дж/см 2
| Термообработка | Т= +20 °С | Т= -40 °С | Т= -75 °С |
| Полоса 8х40 мм в состоянии покоя | 286 | 303 | 319 |
Чувствительность стали к охрупчиванию при старении
| Время, часы | Температура, °С | Ударная вязкость, KCU, Дж/см 2 |
| Исходное состояние | - | 274 |
| 5000 | 600 | 186 - 206 |
| 5000 | 650 | 176 - 196 |
Жаростойкость стали
| Среда | Температура, ºС | Группа стойкости или балл |
| Воздух | 650 | 2 - 3 |
| Воздух | 750 | 4 - 5 |
Основные характеристики стали 12Х18Н10Т
12Х18Н10Т является стойкой к коррозии, немагнитной, титаносодержащей сталью. Группа аустенитов. Относится к сложнолегированным сплавам. За счет наличия в составе сплава хрома и никеля, эту сталь еще называют стабилизированной хромоникелевой сталью. На сегодняшний день она представляет собой самую используемую и распространенную сталь из всех марок нержавеющих сталей. Главные достоинства стали 12Х18Н10Т – высокая прочность, твердость, ударная вязкость и пластичность. Характеризуется прекрасной свариваемостью, гигиеничностью. Из преимуществ – жаростойкость и жаропрочность, криогенные качества – пределы температурных возможностей для эксплуатации (без потери свойств), огромны, от -196˚С до +600˚С.
Физические свойства
| Температура, °С | Модуль упругости, E 10 5 ,МПа | Коэффициент линейного расширения, a 10 6 , 1/°С | Коэффициент теплопроводности, l, Вт/м·°С | Удельная теплоемкость, C, Дж/кг·°С | Удельное электросопротивление, R 10 9 , Ом·м |
| 20 | 1,98 | - | 15 | - | 725 |
| 100 | 1,94 | 16,6 | 16 | 462 | 792 |
| 200 | 1,89 | 17,0 | 18 | 496 | 861 |
| 300 | 1,81 | 17,2 | 19 | 517 | 920 |
| 400 | 1,74 | 17,5 | 21 | 538 | 976 |
| 500 | 1,66 | 17,9 | 23 | 550 | 1028 |
| 600 | 1,57 | 18,2 | 25 | 563 | 1075 |
| 700 | 1,47 | 18,6 | 27 | 575 | 1115 |
| 800 | - | 18,9 | 26 | 596 | - |
| 900 | - | 19,3 | - | - | - |
Технологические свойства
| Удельный вес | 7920 кг/м 3 |
| Термообработка | Закалка 1050 - 1100 o C, вода |
| Температура ковки | Начала 1200 °С, конца 850 °С. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе |
| Твердость материала | HB 10 -1 = 179 МПа |
| Свариваемость материала | Без ограничений, способы сварки: РДС (электроды ЦТ-26), ЭШС и КТС. Рекомендуется последующая термообработка |
| Обрабатываемость резанием | В закаленном состоянии при HB 169 и σв=610 МПа, Кu тв. спл=0,85, Кu б. ст=0,35 |
| Флокеночувствительность | Не чувствительна |
| Жаростойкость | В воздухе при Т=650 °С 2-3 группа стойкости, при Т=750 °С 4-5 группа стойкости |
| Предел выносливости | σ-1=279 МПа, n=10 7 |
Технологические способности и обработка стали 12Х18Н10Т
Такие качества, как свариваемость, пластичность и ударная вязкость значительно повышаются закалкой в обычной воде, но при этом снижается твердость. Так что оптимальная термообработка – закалка при 1050°С–1080°С.
Сталь 12Х18Н10Т отлично сваривается, и не имеет никаких ограничений. А для повышения прочности и надежности швов, необходима термообработка, так как область швов также должна отличаться стойкостью к коррозии межкристаллитного типа.
Формы поставки материала
Применение стали 12Х18Н10Т с учетом характеристик и свойств
Марка стали 12Х18Н10Т имеет весьма разнообразную область применения, что, прежде всего, показывает расшифровка стали 12х18н10т. За счет стойкости к агрессивным средам (кроме серосодержащих сред) она востребована в химической промышленности – при производстве сосудов, работающих под высоким давлением.
Изготавливают из стали 12Х18Н10Т трубопроводы для транспортировки разбавленных растворов фосфорной, азотной, уксусной кислот, агрессивных оснований и солей, трубы для соединения оборудования с повышенной радиацией. Трубы нержавеющие бесшовные 12Х18Н10Т незаменимы во всех областях пищевой промышленности, в нефтяной и нефтеперерабатывающей, в химической и топливно-энергетической отраслях. Активно используется в автомобильной, кораблестроительной, авиационной и промышленных областях.
Кроме того, 12Х18Н10Т используют в криогенной технике при крайне низких температурах – до -269˚С, что не мешает ее применению при высоких температурах (как в дуговых печах).
Листы 12Х18Н10Т используют в качестве строительного, и отделочного металла. Не менее популярны трубы из 12Х18Н10Т, поковки деталей для машиностроения, проволока, круг, лента, и пр. Проволоку используют для сварочных работ. В виде нитей или шнуров сталь подходит для изготовления сеток, пружин, тросов и канатов.
Читайте также: