Сталь 12х18н10т и соляная кислота
Обновлено: 01.05.2024
Нержавеющая конструкционная сталь 12Х18Н10Т это сплав, который можно использовать в самых разных условиях и средах. Сталь 12Х18Н10Т не подвержена коррозии, отлично ведет себя в агрессивных условиях в растворах уксусной, фосфорной кислот, разбавленных щелочей, солей. Сталь 12Х18Н10Т сохраняет свои характеристики в широком температурном диапазоне. Этот сплав полностью экологичен, безопасен для здоровья, благодаря чему с успехом используется в пищевой промышленности. Сталь 12Х18Н10Т отлично сваривается различными способами, легко поддается механической обработке, что позволяет применять нержавейку при изготовлении металлоконструкций любого типа. На нашем сайте есть возможность сделать заказ, посмотреть информацию о доставке, задать вопросы.
Расшифровка стали 12Х18Н10Т
Марка стали 12Х18Н10Т указывает на химический состав сплава, где буквы это химические элементы, а цифры их процентное содержание в составе.
- Число 12 указывает на долю содержания углерода не более 0,12%. Содержание углерода влияет на структуру, определяет показатели прочности и твердости стали. Высокоуглеродистая сталь наиболее прочная, но страдает недостатком пластичности, вязкости и чувствительностью к термообработке.
- Х18 это показатель содержания хрома, которого в составе не более 18%. Хром распространенная легирующая добавка, которая защищает сталь от коррозии и окисления, повышает прочность без потери пластичности сплава.
- H10 указывает на долю содержания никеля, не более 10%. Никель легирующая добавка, способствующая образованию аустенита. Вместе с хромом никель существенно повышает термическое упрочнение и вязкость стали.
- Буква Т означает содержание титана, приблизительно равное 1%. Титан, как и два предыдущих элемента, способствует сопротивляемости коррозии, упрочнению металла, повышает пластичность и влияет на прокаливаемость в зависимости от доли содержания (может как повышать, так и понижать).
В составе в незначительном количестве содержатся следующие элементы: кремний (Si), марганец (Mn), сера (S), фосфор (P), молибден (Mo), ванадий (V), медь (Cu), вольфрам (W), алюминий (Al). Основой сплава является железо (Fe).
Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)
Характеристики
Сталь 12Х18Н10Т относится к высокоуглеродистым сложнолегированным нержавеющим криогенным сплавам. Основными легирующими компонентами являются хром и никель, они исключают ржавление, обеспечивают металлу криогенные свойства (устойчивость к охлаждению) и высокую технологичность. Сталь 12Х18Н10Т применяется в температурном диапазоне от -196С до +600С. Удельный вес сплава 12Х18Н10Т составляет 7,9 г/см3. Цена нержавеющего листа стали 12Х18Н10Т начинается от 250 рублей за килограмм. Подробную информацию вы найдете на сайте нашей компании.
Физические свойства
Плотность ρ при температуре испытаний, 20 °С 7900 кг/см 3
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м, при температуре испытаний °С
Удельная теплоемкостьc, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
Коэффициент линейного расширенияα*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С
Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний °С
Модуль упругости при сдвиге на кручением G, ГПа, при температуре испытаний °С
Достоинства и недостатки
Главными достоинствами стали 12Х18Н10Т являются:
- неподверженность ржавлению при контакте с водой;
- сохранение рабочих характеристик в широком температурном диапазоне;
- устойчивость к агрессивным воздействиям большого числа кислот, щелочей, солей;
- экологичность и безопасность для здоровья;
- высокие показатели прочности, твердости, ударной вязкости, пластичности;
- хорошая свариваемость;
- отсутствие флокеночувствительности.
Сталь 12Х18Н10Т чувствительна к коррозии при контакте с веществами, содержащими хлор, а также серной и соляной кислотами. Это считается главным недостатком сплава.
Свариваемость
Сталь 12Х18Н10Т не имеет ограничений по свариваемости. Для сваривания применяются следующие способы:
- ручная и автоматическая дуговая сварка;
- электрошлаковая;
- контактная.
Последующая термообработка не обязательна, но рекомендована для предотвращения склонности к ножевой коррозии.
Вид поставки
Основной вид поставки стали ст 12Х18Н10Т это нержавеющий лист. Листовая сталь данного класса наиболее популярна на рынке, востребована во всех отраслях промышленности, всегда хорошо продается. Плоский металлопрокат бывает горячекатаным и холоднокатаным, от этого зависят некоторые характеристики продукции, в том числе качество поверхности листа. Лист может быть гладким или фактурным, матовым или шлифованным зеркальным, термообработанным или травленым. Из листового проката получают сортовой (в т.ч. фасонный), к которому относятся лента, пруток, проволока.
- Стальной пруток широко применяется в быту для изготовления ограждений и различных декоративных элементов. В промышленности из него делают крепежные элементы, болты, пружины, шпильки и множество других деталей. Также стальной пруток применяется в качестве арматуры для железобетонных конструкций в строительстве.
- Стальная лента это сталь толщиной до 4 мм в рулонах. Ее удобно транспортировать, она также широко применяется в строительстве, машиностроении, производстве мебели. Из нее производят детали и конструкции, предназначенные для применения в агрессивных средах.
- Нержавеющая проволока жаропрочная, нечувствительная к влаге, используется в сварочном оборудовании в качестве электродов для сварки нержавеющих сталей. Широко применяется в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей промышленностях, машиностроении, архитектуре и строительстве.
Технологические свойства
Сталь 12Х18Н10Т поддается термической обработке, что позволяет улучшить ее эксплуатационные характеристики. В зависимости от цели обработки могут применяться закалка, отжиг (стабилизирующий или для снятия напряжения), ступенчатая обработка. Термообработка помогает снизить склонность к:
- общей коррозии;
- межкристаллитной коррозии;
- ножевой коррозии;
- напряжению;
- потере пластичности.
Сталь 12Х18Н10Т нечувствительна к флокенам. Обработку резанием рекомендуется проводить после закаливания. Температура начала ковки 1200С, конца 850С.
Выбор материала проточной части
Поверхностное разрушение металла под действием внешней среды называется коррозией.
Чистое железо и низколегированные стали неустойчивы против коррозии в атмосфере, в воде и многих других средах, так как образующаяся пленка окислов недостаточно плотна и не изолирует металл от химического воздействия среды. Некоторые элементы повышают устойчивость стали против коррозии, и таким образом можно подобрать сталь, практически не подвергающуюся разрушению в данной среде.
При введении таких легирующих элементов происходит скачкообразное повышение коррозионной стойкости. К примеру, введение в сталь более 12% хрома (Cr) делает ее коррозионностойкой в атмосфере и во многих других промышленных средах. Стали содержащие менее 12% Cr, практически в столь же большой степени подвержены коррозии, как и железо. Стали содержащие 12-14% Cr, ведут себя как благородные металлы: обладая положительным электрохимическим потенциалом, они не ржавеют и не окисляются на воздухе, в воде, в ряде кислот, солей и щелочей.
Хромистые нержавеющие стали
Хромистые нержавеющие стали применяют трех типов: 13, 17 и 27% Cr в зависимости от требований имеют различное содержание углерода.
Стали с более 17% Cr имеют иногда небольшие добавки титана и никеля, которые вводят для улучшения механических свойств. Помимо этого стали с таким содержанием хрома обладают высокой коррозионной стойкостью вплоть до температуры 900 ºС.
Стали с содержанием хрома 13% более распространенные и наименее дорогостоящие, их применяют для бытовых назначений и в технике. Эти стали хорошо поддаются сварке. Сплавы с низким содержанием углерода пластичны, с высоким - обладают высокой твердостью и повышенной прочностью, из них изготавливают детали повышенной прочности и износоустойчивости (хирургический инструмент, подшипники, пружины и другие детали, работающие в активной коррозионной среде).
Аустенитные стали
Введение достаточного количества никеля (Ni) в хромистую сталь обеспечивает лучшую механическую прочность, делает сталь более коррозионностойкой и не хладноломкой. Нержавеющие стали с 18% Cr и 10% Ni получили наиболее широкое распространение в машиностроении.
Для того, чтобы повысить сопротивление коррозии в кислотах в сталь вводят молибден и медь, особенно молибден с медью при одновременном увеличении содержания никеля. При необходимости, чтобы иметь еще и высокие механические свойства вводят титан и алюминий.
Более высокую коррозионную стойкость имеют никеливые сплавы типа хастеллой 80% Ni и 20% Mo (сплавы НИМО) с дополнительным легированием.
Титан
Титан (Ti) имеет высокую удельную прочность, благодаря чему сплавы на его основе получили широкое применение в технике, особенно в тех областях, где важное значение имеет масса (авиация, ракетостроение и др.). Титан обладает высокой коррозионной стойкостью в большом количестве агрессивных сред, превосходя зачастую в этом отношении нержавеющую сталь. Поэтому проще перечислить среды, в которых титан растворяется: например, плавиковая, соляная, серная, ортофосфорная, щавелевая и уксусная кислоты.
Высокая коррозионная стойкость титана обусловлена образованием на поверхности плотной защитной оксидной пленки. Если эта пленка не растворяется в окружающей среде, то можно считать, что титан в ней абсолютно стоек. Например, морская вода за 4000 лет растворит слой титана толщиной 30 - 40 микрон (1 микрон равен 10-4 см). Если же оксидная пленка растворима в данной среде, то применение в ней титана недопустимо.
Тугоплавкие металлы
К тугоплавким относят металлы: ванадий, вольфрам, гафний, молибден, ниобий, тантал, технеций, титан, хром, цирконий, - температура плавления которых выше температуры плавления железа (1539 ºС), кроме металлов платиновой и урановой групп и некоторых редкоземельных.
Следует отметить, что при высоких температурах все тугоплавкие металлы являются кислотостойкими. При этом наиболее сильно выделяется тантал. Ниобий и молибден по коррозионной стойкости превосходят сплавы на основе железа или никеля, однако уступают танталу.
Применение таких материалов целесообразно в средах, в которых другие материалы не обладают коррозионной стойкостью. К таким средам относятся неорганические крепкие кислоты при повышенных температурах, а так же некоторые промышленные среды.
Несмотря на высокую стоимость металлов по сравнению с такими коррозионностойкимиматериалами, как высоколегированная нержавеющая сталь или хастеллой, применение сплавов тугоплавких металлов оправдано, так как вследствие высокой стойкости возможно эксплуатировать химические установки практически весь срок без замены приборов.Коррозионная стойкость нержавеющих сталей в некоторых кислотах.Прии комнатной температуре высокой стойкостью в этой кислоте обладают все
Коррозионная стойкость нержавеющих сталей в некоторых кислотах
Серная кислота
При 70ºС хромоникелевые стали нестойки даже в кислотах слабой концентрации, но примерно до 5% H2SO4 могут работать стали с добавлением молибдена и меди.
Однако последние разрушаются в кипящей серной кислоте до концентрации 30%. В этих случаях следует применять сплавы типа хастеллой, а при концентрации выше 30% в кипящей серной кислоте могут работать лишь тугоплавкие металлы.
Фосфорная кислота
При комнатной температуре любой концентрации устойчивы аустенитные стали, хромистые нет. В горячей кислоте устойчивы стали с добавками молибдена и меди до концентрации 25%, в кипящей - хастеллой до 50%, а при более высокой устойчивы лишь тугоплавкие металлы.
В соляной кислоте устойчивы стали с добавлением молибдена или меди при комнатной температуре и до концентрации 5%.
Коррозионная стойкость металлов и сплавов при нормальных условиях
Данная таблица коррозионной стойкости предназначена для составления общего представления о том, как различные металлы и сплавы реагируют с определенными средами.
Рекомендации не являются абсолютными, поскольку концентрация среды, ее температура, давление и другие параметры могут влиять на применимость конкретного металла и сплава.
На выбор металла или сплава также могут оказывать влияние экономические соображения.
Условные обозначения:
А - обычно не корродирует,
В - коррозия от минимальной до незначительной,
С - не подходит
Сталь 12Х18Н10Т
Сталь 12Х18Н10Т – один из десятков сортов нержавейки. Из неё изготавливают долговечные предметы быта, а также детали и механизмы, работающие в условиях постоянной повышенной влажности и при температурах, заметно отличающихся от комнатной.
Состав и расшифровка
Марка стали 12Х18Н10Т относится к сплаву, который не теряет своих исходных свойств, обретенных в заводских условиях, при температурах до 600°C. Состав подходит для использования в виде деталей в средах, где присутствуют значительно разбавленные кислоты, щёлочи, а также в горячей солёной воде.
Расшифровывается маркер 12Х18Н10Т следующим образом: «12» – 0,12% углерода, «Х18» – 18% хрома, «Н10» — 10% никеля, Т – до 1,5% титана. Именно потому что в шифре указан маркер «Т», а не «Т2», содержание титана не стремится к 2%.
Кроме вышеуказанных ингредиентов, в состав этого сплава включены 67% железа, 2% магния и 0,8% кремния. В ещё меньших количествах в сплаве 12Х18Н10Т присутствуют сера, фосфор, медь и марганец – их количество настолько невелико, что дополнительно эту информацию указывают не все производители.
Существует подвид этого сплава, обладающий высокой степенью очистки от фосфора и серы, портящих (делающих более хладноломкими) этот сплав. Маркируется он как 12Х18Н10ТА, где «А» – особая категория тщательной очистки сплава от вредных для его свойств примесей. Выпускается этот сплав крайне редко – для особых деталей, чей гораздо более длительный срок службы критически важен при весьма агрессивных условиях эксплуатации, включающих околопредельные механические нагрузки.
Титан и кремний, содержащиеся в химическом составе, способствуют переходу нержавейки в ферритное состояние, устраняющее межкристаллитные повреждения при наложении сварных швов. Скорость возрастания размера зерна снижается при нагревании, а плотность болванки из 12Х18Н10Т увеличивается. В толще слитка титан способствует образованию карбидной структуры. Вступая в реакцию с углеродом, титан образует весьма тугоплавкий карбид.
Марганец уменьшает зернистость стали. Кремний немного повышает плотность состава и его относительную текучесть, но на качестве холодного проката это свойство сказывается крайне отрицательно. Он также способствует активному выводу свободных газов – кислорода, азота – из стали.
Характеристики и свойства
Хром повышает антикоррозионные свойства сталей. Для успешной защиты от образования даже тонких слоев ржавчины в течение последующих десятилетий активного использования содержание хрома должно быть более 13%. В этом сплаве его на 5% больше этой нормы, что служит гарантией отсутствия ржавчины даже при долговременном использовании изделий в прибрежной морской зоне во время прибоя, где воздух наполнен солеными брызгами.
Физические
Плотность (удельный вес) стали 12Х18Н10Т – 7920 кг/м3. Твердость по шкале Бринелля составляет 179 мегапаскалей. Допустимое механическое напряжение – 290 МПа. При температуре плавления более 1420°C сталь 12Х18Н10Т переходит уверенно в жидкое состояние, перед этим несколько размягчаясь. Когда температура подбирается к 1420°C, стальной слиток или заготовку легко расплющить, растянуть, не прилагая значительные усилия. Нержавейка 12Х18Н10Т не магнитится.
Механические
На воздухе сплав 12Х18Н10Т весьма жаростоек, что позволяет его применять практически без потери свойств на открытом воздухе. При этом температура изделия достигает порядка 700°C. Нержавеющие секции дымохода – отрезки, колена и оголовки, не теряющие своих свойств в перегретом состоянии даже под проливным дождём, тому доказательство. Но в крепких кислотах – соляной, серной, фосфорной, азотной и хлорной – нержавейка 12Х18Н10Т разрушается с катастрофической скоростью, превращаясь в соли железа, хрома, никеля и других добавок, которые перемешиваются при осыпании на дно испытательного сосуда. Как и все стали, большинство металлов и их сплавов, она не предназначена для крепких минеральных кислот. Однако, к примеру, уксус – разбавленную до 5% крепости этановую кислоту – хранить в нержавеющих банках и фляжках допустимо. Это же относится и к молочной, лимонной кислотам.
Прочность состава 12Х18Н10Т обеспечивается за счет немалой твёрдости, а также удачного сочетания ударной вязкости. Нержавейка, как и всякая сталь, хорошо гасит вибрации: усталостный ресурс её составляет сотни миллионов циклов (в среднем) на каждую несущую конструкцию, вне зависимости от сфер её применения и роли в конкретном изделии.
Аналоги
Обработка и сварка
Закалка материала 12Х18Н10Т осуществляется при температуре 1100°C. После нагрева детали до этой температуры её охлаждают в воде. Ковкость материала наблюдается при раскаливании его в пределах 850-1200°C.
Свариваемость состава 12Х18Н10Т, подобно 12Х18Н9Т, его ближайшему собрату (по номенклатуре) не имеет жестких лимитов. Допускается электросварка на электродах ЦТ-26, а также электрошлаковый и контактно-точечный методы сваривания.
Чтобы поднять термопрочность выполненных сварных швов, потребуется отжиг только что сваренного изделия, это снимет остаточные усталостно-механические напряжения, из-за которых эти швы растрескались бы.
Горячий прокат стали 12Х18Н10Т выполняется без особых ограничений, однако холодный, как ранее отмечалось, значительно затруднен, что не даёт возможности производить слишком тонкую нержавеющую проволоку.
Прокат стали 12Х18Н10Т благодаря ее аустенитным свойствам производится без предварительного разогрева или с его использованием. Эти особенности обусловлены высоким содержанием никеля – порядка 10%, но не выше 11%. Как и всякие нержавеющие стали, сплав 12Х18Н10Т сложен в обработке. Его ударная вязкость такова, что распиливание обычных сталей, например, Ст3сп, по сравнению с 12Х18Н10Т окажется куда более легкой операцией. Абразивная дисковая пила как бы увязает своими частицами стекловолокна, растирая нержавейку в тонкий и мелкий порошок, из-за чего пиление нержавеющих заготовок несколько притормаживается. Хотя состав 12Х18Н10Т является низкоуглеродистым, высокая степень легирования хромом и никелем заставляет чрезмерно перегреть в нём и пильный (абразивный) диск, и сверло, и фрезу. Для сверления нержавейки целесообразно применять особо прочные свёрла, например, содержащие в составе режущих кромок эльбор, победит или алмаз.
Случаи, когда при пилении нержавейки пильные диски для болгарки изнашиваются гораздо быстрее, не редкость. Раскрой нержавеющих сталей, включая и этот состав, предпочтительнее выполнять на лазерно-плазменном металлорежущем станке с ЧПУ – качество заготовок при этом стремится к идеалу: отслеживается идеально ровная линия реза.
Чтобы получить аустенит, при термообработке с температурой в 900°C понадобится всего лишь одна промилле углерода (по массе). Кроме титана и кремния, переходу в ферритную стадию способствует и небольшая доза алюминия.
Применение
Сварочная проволока используется для газосварки стали 12Х18Н10Т. Её диаметр – 2-4 мм. Но сварочная проволока – лишь один из частных случаев применения нержавейки: из неё производят прутки с диаметром 4-10 мм. Большим спросом также пользуются обычный и перфолист, уголки, мелкий швеллер и гнутые профильные элементы, полосовая сталь.
Конкретный пример применения полосовой стали – производство школьных и технических линеек, компактных походных вилок, ножевого полотна для кухонных и технических ножей. Дело в том, что сплав 12Х18Н10Т весьма гигиеничен в применении.
Нержавейка (лист, полоса) идёт на использование ложек, половников, нержавеющих кружек, открывалок, штопоров и других столовых приборов, а также в качестве деталей к (штанген) циркулям, металлическим транспортирам и иным инструментам – включая и те, что применяются в составе чертёжных готовален. Распространенный пример – ученический циркуль и транспортир, линейка-угольник и обычная линейка, а также лекало, без которых не обойтись в учебном и машиностроительном черчении.
Нержавеющая сталь – материал для долговечных чертежных кнопок, а также брелоков, брошей (обычно такие предметы используются в связке с одним или несколькими ключами) и иных похожих предметов.
Трубы, колена, тройники и крепёж из нержавейки 12Х18Н10Т идут на производство поручней для пандусов и лестниц. В последние годы цельнонержавеющие элементы вытесняются аналогичными изделиями из всё той же Ст3, на которую нанесено напыление из 12Х18Н9Т или 12Х18Н10Т, что снижает издержки на производство конструктивных комплектующих, целиком сработанных из нержавеющего сплава.
Не меньшую популярность снискали ленты и сетки металлические. Металлосетка из нержавейки – главный элемент кухонного дуршлага, фланцевого заграждающего фильтра. Назначение этих деталей – до тысяч раз слить воду и задержать более твердую среду, не заржавев и не разрушившись при этом. Наконец, 12Х18Н9Т – элемент криокапсул для заморозки биоматериалов: капсула из сплава выдерживает температуру жидкого азота в –196°C, не повреждаясь при этом.
Кованые изделия требуют соблюдения технологии согласно ГОСТ 25054-1981. При машинной (конвейерной ковке) используется давление в десятки мегапаскалей.
Нержавейка применяется в изготовлении серебряночной продукции – выпускается она на основании ГОСТ 14955-1977 и 18907-1973.
Состав 12Х18Н10Т используется при изготовлении лабораторных реторт (спецтрубок для проведения газовыделяющих химических реакций), а также для систем выхлопа для печей и машин, работающих от механической энергии двигателя внутреннего сгорания, получаемой при сжигании внутреннего топлива.
Другие сферы использования сплава 12Х18Н9Т – крышки, фланцы и фланцевые клапаны (задвижки, краны). Лента из нержавейки может применяться для изготовления мембран.
Для фирменных дорогостоящих изделий, например, брендированной микроэлектроники ценового премиум-класса, многогранные болты могут также изготавливаться из нержавейки. Сюда же относятся и металлические рамки: характерный пример – смартфоны iPhone первых поколений с металлорамкой из нержавеющего заменителя AISI-321. Аналогичный пример: нержавеющие винты нестандартной метрики также встречаются на фирменных китайских и американских ноутбуках.
Сталь 12Х18Н10 – обязательный компонент для выделки шпиндельных и штоковых запчастей для фрезерных станков разных типов, разновидностей и конфигурации. Далеко не все компоненты станка выполняются из нержавейки: так, станина может изготавливаться из легированной стали с гораздо меньшим содержанием хрома и никеля.
Во времена СССР встречались и станины из высокопрочного чугуна. Однако крутящиеся запчасти, например, подшипники, имеющие доступ к воздуху снаружи (не полностью закрытые), хотя и производятся из Ш-сталей (подшипниковых сплавов), также могут иметь внешнее напыление из чисто нержавеющих сталей.
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.
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.
| 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 | - | - | - |
| 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: