Сталь 12х18н10т температура плавления
Обновлено: 20.09.2024
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.
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т характеризуется долговечностью, экологичностью и безопасностью. Она имеет сертификаты, подтверждающие технические показатели в соответствии с российскими и иностранными нормами.
Популярность во многих отраслях деятельности обусловлена высокими рабочими качествами, большим количеством достоинств, а также невысокой стоимостью. Простота мехобработки и разнообразие методов сваривания обеспечивают возможность создавать конструкции различного назначения, а также использовать материал практически повсеместно.
Конструкционная криогенная сталь 12Х18Н10Т является аустенитом, ее получают посредством плавления в дуговых электрических печах. Такой метод изготовления обеспечивает стойкость к корродированию благодаря уникальной кристаллической решетке, а также способность сохранять свои характеристики при повышении температуры до 800 градусов Цельсия. Материал подвергается холодному прокату, а также температурной обработке.
Расшифровка и состав
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т в своем наименовании содержит данные относительно содержания главных составляющих:
- 12 – 0,12% углерода;
- Х18 – 18% хрома;
- Н10 – 10% никеля;
- Т – титан.
Остальными компонентами являются:
- 67% — Fe;
- 2% — Mg;
- 1% — Ti;
- 0,8% — Si.
В качестве дополнительных элементов могут присутствовать S, Cu, P. Каждый компонент состава имеет свое назначение:
- хром – коррозионная стойкость;
- никель – аустенит, улучшение рабочих показателей, технологичность, стойкость к действию активных химических соединений;
- титан и кремний – феррит, исключение межкристаллической коррозии, замедление образования зерен при повышении температуры, повышение удельного веса.
Особенности и преимущества металла
В качестве составляющих используется большое число легирующих веществ, которые обуславливают ее свойства. Главными компонентами выступают хром и никель.
Хром дает возможность к пассивации и исключает корродирование на поверхности материала. Его процентное содержание – 17-19%.
Благодаря никелю нержавеющая сталь 12Х18Н10Т относится к аустенитам, она приобретает такие особенности, как технологичность и высокие эксплуатационные характеристики. Прокат ее осуществляется без нагрева или с повышением температуры, при этом конструкция будет характеризоваться коррозионной стойкостью в агрессивной среде, чего нельзя сказать о ферритных материалах. Концентрация компонента составляет 9-11%.
За счет использования Ni и Cr обеспечивается стабильность материала при охлаждении. Для получения аустенита при t=900 С требуется всего 0,1% углерода, что обусловлено его воздействием на металл. Также в состав изделия входят Ti, Al и Si, которые обеспечивают ферритные качества.
Титан используется в качестве сильного карбидообразующего компонента, что исключает образование коррозии в кристаллической решетке. При реакции с углеродом образуется тугоплавкий карбид, что приводит к снижению в составе свободного хрома за счет взаимодействия его с углеродом.
Кремний предназначен для увеличения поровой плотности материала путем выведения газа из структуры. Это положительно сказывается на повышении прочностных характеристик, предела текучести, но снижает пластичность, что негативно сказывается на качестве холодной прокатки. Содержание – 0,8%.
| Среда | Воздух | Воздух |
| Температура, °С | 750 | 650 |
| Группа стойкости или балл | 4-5 | 2-3 |
Небольшое количество фосфора в составе (0,035%) обусловлено его свойствами. Он негативно сказывается на механических качествах состава, что нежелательно для металла, используемого в криогенной технике. При понижении температуры он способен снизить пластичность материала.
Металл является пластичным и вязким при ударах, что является преимуществом. Недостатками считаются малая коррозионная стойкость к хлорсодержащим веществам, серной и соляной кислоте.
Область применения
Использоваться данный материал может практически повсеместно, что говорит о его универсальности. Высокие эксплуатационные качества позволяют использовать его в промышленности и на производстве. Наиболее популярно применение стали 12Х18Н10Т:
- в машиностроительной отрасли;
- при работе с химическими веществами;
- при работе с горючими составами;
- при производстве продуктов питания.
В химической сфере металл используют для изготовления сосудов, эксплуатируемых в условиях повышенного давления, а также используемых для производства жидкого кислорода. В пищепроме он предназначен для нескольких секторов – алкогольного, мясного, молочного. К области пользования относится также изготовление сварных устройств, которые будут использоваться с окислителями, растворителями, кислотами. Из нержавейки создают трубы для прокачки агрессивных жидкостей.
Состав предназначен для применения в криогенной отрасли, изготовления реакционного оборудования, теплообменников, емкостей, паронагревателей при температуре эксплуатации -269/+600 градусов. Свойства стали 12Х18Н10Т позволяют применять ее для изготовления трубопроводов выхлопных систем, печных агрегатов и муфелей. Обработка позволяет получить листовой прокат, трубопрокат, проволоку. Также можно создать канаты, тросы, пружины, сетки из нитей материала. Полученные изделия характеризуются долговечностью.
Технические характеристики
Основные характеристики стали 12Х18Н10Т:
| магнитная проницаемость | 1,01 в 0,8 kA/m; |
| температурное расширение | 15 15 W/m*K; |
| предел прочности | 279 МПа; |
| твердость | 179 МПа; |
| удельное электрическое сопротивление | 0,75 * 10 6 Ом*м; |
| температура плавления стали 12Х18Н10Т | 1420 градусов Цельсия; |
| плотность | 7900 кг/м 3 . |
Сварка осуществляется способами РДС, КТС, ЭШС, при этом специалисты рекомендуют проводить термическую обработку после окончания работ. У материала отсутствует флокеночувствительность.
Стоимость проката и поковок
Цена продуктов определяется на основании:
- актуальных ценников на современном рынке материалов;
- расходов на хранение и транспортировку;
- качества поверхностной обработки;
- свойств и состава стали;
- сложности изготовления;
- объема заказа;
- варианта доставки.
Реализуется товар на вес, в среднем цена стали 12Х18Н10Т миллиметрового листового проката с матовой поверхностью равна 260 руб. за кг, шлифованный металл стоит в 2-3 раза дороже.
Зарубежные аналоги
По содержанию и составу компонентов аналогами стали 12Х18Н10Т являются:
В каждой стране ЕС имеется собственное наименование данного материала, общий стандарт еще не разработан.
Рабочая температура нержавеющей стали, температура применения жаропрочных сталей и сплавов
Представлены таблицы значений максимальной рабочей температуры стали (нержавеющей, жаропрочной и жаростойкой) распространенных марок при различных сроках эксплуатации. Указана также температура, при которой сталь начинает интенсивно окисляться на воздухе.
Таблицы позволяют подобрать необходимую марку нержавеющей стали или сплава на железоникелевой основе под определенные условия эксплуатации и заданный срок службы.
В первой таблице приведена рабочая температура (максимальная температура применения) нержавеющих сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах, предназначенных для работы в окислительной среде от 50 до 100 тысяч часов.
По данным таблицы видно, что при сверхдлительной эксплуатации максимальная рабочая температура рассмотренных марок стали не превышает 850°С (нержавеющая сталь 05ХН32Т), а «запас» до температуры интенсивного окалинообразования составляет от 200 до 500 градусов.
| Марка стали или сплава | Максимальная температура применения, °С | Температура начала интенсивного окалинообразования на воздухе, °С |
|---|---|---|
| 05ХН32Т (ЭП670) | 850 | 1000 |
| 08Х15Н24В4ТР (ЭП164) | 700 | 900 |
| 08Х16Н13М2Б (ЭИ680) | 600 | 850 |
| 09X16Н4Б (ЭП56) | 650 | 850 |
| 09Х14Н19В2БР (ЭИ695Р) | 700 | 850 |
| 09Х14Н19В2БР1 (ЭИ726) | 700 | 850 |
| 09Х16Н15М3Б (ЭИ847) | 350 | 850 |
| 12X13 | 550 | 750 |
| 12Х18Н10Т | 600 | 850 |
| 12Х18Н12Т | 600 | 850 |
| 12Х18Н9Т | 600 | 850 |
| 12ХН35ВТ (ЭИ612) | 650 | 850…900 |
| 13Х14Н3В2ФР (ЭИ736) | 550 | 750 |
| 15Х11МФ | 580 | 750 |
| 16X11Н2В2МФ (ЭИ962А) | 500 | 750 |
| 18Х11МНФБ (ЭП291) | 600 | 750 |
| 18Х12ВМБФР (ЭИ993) | 500 | 750 |
| 20Х12ВНМФ (ЭП428) | 600 | 750 |
| 20Х13 | 500 | 750 |
| 31Х19Н9МВБТ (ЭИ572) | 600 | 800 |
| 55Х20Г9АН4 (ЭП303) | 600 | 750 |
| ХН65ВМТЮ (ЭИ893) | 800 | 1000 |
| ХН70ВМЮТ (ЭИ765) | 750 | 1000 |
| ХН80ТБЮ (ЭИ607) | 700 | 1050 |
Во второй таблице представлена максимальная рабочая температура стали при длительной эксплуатации длительностью до 10 тысяч часов. По значениям температуры в таблице видно, что при менее длительном применении стали возможно увеличение ее рабочей температуры. При этом «запас» до температуры интенсивного окалинообразования уменьшается.
Например, максимальная рабочая температура нержавеющей стали 12Х18Н9Т при длительной эксплуатации на 200 градусов выше, чем при сверхдлительной. Эта сталь может применяться при температуре до 800°С в течении 10 тысяч часов.
Максимальная рабочая температура из приведенных в таблице марок соответствует стали 10ХН45Ю — она может использоваться при 1250…1300°С.
| Марка стали или сплава | Максимальная температура применения, °С | Температура начала интенсивного окалинообразования на воздухе, °С |
|---|---|---|
| 03X21Н32М3Б (ЧС33) | 550…750 | — |
| 03X21Н32М3БУ (ЧС33У) | 550…750 | — |
| 05Х12Н2М | 550 | — |
| 07Х15Н30В5М2 (ЧС81) | 850 | — |
| 08Х16Н11М3 | 600 | — |
| 08X18Н10 | 800 | 850 |
| 08Х18Н10Т (ЭИ914) | 800 | 850 |
| 09X18Н9 | 550 | — |
| 10Х18Н9 | 550 | — |
| 10Х23Н18 | 1000 | 1050 |
| 10ХН45Ю (ЭП747) | 1250…1300 | — |
| 11Х11Н2В2МФ (ЭИ962) | 600 | 750 |
| 12Х18Н9 | 800 | 850 |
| 12Х18Н9Т | 800 | 850 |
| 12Х18Н10Т | 800 | 850 |
| 12Х18Н12Т | 800 | 850 |
| 12Х25Н16Г7АР (ЭИ835) | 1050 | 1100 |
| 12ХН38ВТ (ЭИ703) | 1000 | 1050 |
| 13Х11Н2В2МФ (ЭИ961) | 600 | 750 |
| 14Х17Н2 (ЭИ268) | 400 | 800 |
| 15Х12ВНМФ (ЭИ802) | 780 | 950 |
| 16X11Н2В2МФ (ЭИ962А) | 600 | 750 |
| 20Х23Н13 (ЭИ319) | 1000 | 1050 |
| 20Х23Н18 (ЭИ417) | 1000 | 1050 |
| 20Х25Н20С2 (ЭИ283) | 1050 | 1100 |
| 36Х18Н25С2 | 1000 | 1100 |
| 37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481) | 630 | 750 |
| 40Х9С2 | 650 | 850 |
| 40X10С2М (ЭИ107) | 650 | 850 |
| 45Х14Н14В2М (ЭИ69) | 650 | 850 |
| 45Х22Н4М3 (ЭП48) | 850 | 950 |
| ХН33КВЮ (ВЖ145, ЭК102) | 1100 | — |
| ХН45МВТЮБР (ВЖ105, ЭП718) | 700 | — |
| ХН54К15МБЮВТ (ВЖ175) | 750 | — |
| ХН55К15МБЮВТ (ЭК151) | 750 | — |
| ХН55МВЦ (ЧС57) | 950 | — |
| ХН55МВЦУ (ЧС57У) | 950 | — |
| ХН56К16МБВЮТ (ВЖ172) | 900 | — |
| ХН56КМЮБВТ (ЭК79) | 750 | — |
| ХН58МБЮ (ВЖ159, ЭК171) | 1000 | — |
| ХН59КВЮМБТ (ЭП975) | 850 | — |
| ХН60ВТ (ЭИ868, ВЖ98) | 1000 | 1100 |
| ХН60Ю (ЭИ559А) | 1200 | 1250 |
| ХН62БМКТЮ (ЭП742) | 750 | — |
| ХН62ВМЮТ (ЭП708) | 900 | — |
| ХН62МВКЮ (ЭИ867) | 800 | 1080 |
| ХН67МВТЮ (ЭП202) | 800 | 1000 |
| ХН68ВМТЮК (ЭП693) | 950 | — |
| ХН69МБЮТВР (ВЖ136, ЭК100) | 650 | — |
| ХН70ВМТЮ (ЭИ617) | 850 | 1000 |
| ХН70ВМТЮФ (ЭИ826) | 850 | 1050 |
| ХН70Ю (ЭИ652) | 1100 | 1250 |
| ХН73МБТЮ (ЭИ698) | 700 | 1000 |
| ХН75ВМЮ (ЭИ827) | 800 | 1080 |
| ХН75МБТЮ (ЭИ602) | 1050 | 1100 |
| ХН78Т (ЭИ435) | 1100 | 1150 |
В третьей таблице указана максимальная рабочая температура нержавеющей стали при кратковременной эксплуатации (до 1000 часов). При таких сроках эксплуатации сталь и жаропрочные сплавы могут иметь рабочую температуру на 50…100 градусов выше, чем при длительной работе (до 10 тыс. часов).
Например, жаропрочный сплав ХН62МВКЮ при кратковременной эксплуатации может применяться при температурах до 900°С, а при длительной эксплуатации — только до 800°С.
Температура кипения и плавления металлов. Температура плавления стали
В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения tк при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность λ при 27°С.
Температура плавления металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.
По данным таблицы видно, что температура плавления металлов изменяется в широком диапазоне (от -38,83°С у ртути до 3422°С у вольфрама). Низкой положительной температурой плавления обладают такие металлы, как литий (18,05°С), цезий (28,44°С), рубидий (39,3°С) и другие щелочные металлы.
Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура плавления этих металлов выше 2000°С.
Приведем примеры температуры плавления металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:
- температура плавления алюминия 660,32 °С;
- температура плавления меди 1084,62 °С;
- температура плавления свинца 327,46 °С;
- температура плавления золота 1064,18 °С;
- температура плавления олова 231,93 °С;
- температура плавления серебра 961,78 °С;
- температура плавления ртути -38,83°С.
Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.
Плотность металлов в таблице находится в диапазоне от 0,534 до 22,59 г/см 3 , то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий. Следует отметить, что осмий имеет плотность большую, чем плотность урана и даже плутония при комнатной температуре.
Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.
Температура плавления стали
Представлена таблица значений температуры плавления стали распространенных марок. Рассмотрены стали для отливок, конструкционные, жаропрочные, углеродистые и другие классы сталей.
Температура плавления стали находится в диапазоне от 1350 до 1535°С. Стали в таблице расположены в порядке возрастания их температуры плавления.
Сталь марки 12Х18Н10Т
Сталь нержавеющая аустенитного класса 12Х18Н10Т означает, что в ней содержится углерода не более 0,12%, Х18 - указывает содержание хрома в стали примерно 18%, Н10 - указывает содержание никеля в стали около 10%, буква Т в конце марки означает, что в стали есть примерно 1% титана.
Химический состав
| Элемент | Массовая доля, % |
|---|---|
| C | до 0,12 |
| Si | до 0,8 |
| Mn | до 2 |
| Ni | 9 - 11 |
| S | до 0,02 |
| P | до 0,035 |
| Cr | 17 - 19 |
| Cu | до 0,3 |
| Ti | 0,4-1 |
| Fe | ~67 |
Примечание
Для стали, прокатываемой на непрерывных и полунепрерывных станах, содержание Ti должно быть [5×(С−0,02)–0,7]%.
Механические свойства
| Сортамент | Размер, мм | Напряжение | σв, МПа | σT, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, кДж/м 2 | Термообработка |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Трубы холоднодеформир., ГОСТ 9941-81 | 549 | 35 | ||||||
| Трубы горячедеформир., ГОСТ 9940-81 | 529 | 40 | ||||||
| Пруток, ГОСТ 5949-75 | до Ø 60 | 510 | 196 | 40 | 55 | Закалка 1020 - 1100°С,Охлаждение воздух, | ||
| Проволока, ГОСТ 18143-72 | 540-830 | 20-25 | ||||||
| Поковки, ГОСТ 25054-81 | до 1000 | 510 | 196 | 35-38 | 40-52 | Закалка 1050 - 1100°С, вода, | ||
| Лист толстый, ГОСТ 7350-77 | 530 | 235 | 38 | Закалка 1000 - 1080 °С,Охлаждение вода, | ||||
| Лист тонкий, ГОСТ 5582-75 | 530 | 205 | 40 | Закалка 1050 - 1080 °С,Охлаждение вода, | ||||
| Лист тонкий нагартован., ГОСТ 5582-75 | 880-1080 | 10 | ||||||
| Лист тонкий полунагартован., ГОСТ 5582-75 | 740 | 25 |
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 5949-75 | Прутки. Закалка 1020-1100 °С, воздух, масло или вода. | 60 | 196 | 510 | 40 | 55 |
| ГОСТ 18907-73 | Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность. Прутки нагартованные. | - До 5 | - - | 590-830 930 | 20 - | - - |
| ГОСТ 18143-72 | Проволока термообработанная. | 1,0-6,0 | - | 540-880 | 20 | - |
| ГОСТ 9940-8 | Трубы бесшовные горячедеформированные без термообработки | 3,5-32 | - | 529 | 40 | - |
| ГОСТ 25054-81 | Поковки. Закалка 1050-1100 °С, вода или воздух. | До 1000 | 196 | 510 | 35 | 40 |
| ГОСТ 7350-77 (Образцы поперечные) ГОСТ 5582-75 (Образцы поперечные) | Листы горячекатанные и холоднокатанные: - закалка 1000-1080 °С, вода или воздух. |
- закалка 1050-1080 °С, вода или воздух.
Механические свойства при повышенных температурах
Механические свойства при испытаниях на длительную прочность
Ударная вязкость
| Т= +20 °С | Т= -40 °С | Т= -75 °С | Термообработка |
|---|---|---|---|
| 286 | 303 | 319 | Полоса 8х40 мм в состоянии покоя |
Чуствительность стали 12Х18Н10Т к охрупчиванию при старении
| Время, ч | Температура, °С | KCU, Дж/cм 2 |
|---|---|---|
| Исходное состояние 5000 5000 | 600 650 | 274 186-206 176-196 |
Жаростойкость
| Среда | Температура, °С | Группа стойкости или балл |
|---|---|---|
| Воздух | 650 750 | 2-3 4-5 |
Сталь устойчива против окисления на воздухе и в атмосфере продуктов сгорания топлива при температуре до 800 °C (при работе с перерывами в условиях частых теплосмен) и до 900 °C при непрерывной работе. Сталь обладает достаточно высокой жаростойкостью при 600–800 °C
Читайте также: