Расшифровка стали 12Х18Н10Т
Расшифровка обозначений маркировки нержавеющего сплава 12Х18Н10Т:
-
«12» – массовая доля углерода составляет не больше 0,12 %;
-
«Х18» – в состав стали входит хром с содержанием около 18 %;
-
«Н10» – в сплаве содержится примерно 10 % никеля;
-
«Т» – сталь содержит титан (<0,8 %).
Нержавейка данной марки относится к коррозионностойким, жаропрочным и жаростойким сталям.
Химический состав сплава 12Х18Н10Т и характеристики стали
В состав стали марки 12Х18Н10Т аустенитного класса входят следующие химические элементы:
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Кремний |
Si |
Не больше 0,8 |
|
Углерод |
С |
До 0,12 |
|
Фосфор |
Р |
Менее 0,035 |
|
Марганец |
Mn |
Не более 2,0 |
|
Хром |
Cr |
17 - 19 |
|
Сера |
S |
До 0,02 |
|
Никель |
Ni |
9 - 11 |
|
Молибден |
Mo |
Меньше 0,5 |
|
Медь |
Cu |
< 0,4 |
|
Ванадий |
V |
Не больше 0,2 |
|
Вольфрам |
W |
Менее 0,2 |
|
Титан |
Ti |
До 0,8 |
|
Железо |
Fe |
остальное |
Химический состав сплава оказывает значительное влияние на его характеристики:
-
Главная легирующая добавка – хром, обеспечивает стали высокие антикоррозийные качества, способность к пассивации. Сталь устойчива к агрессивному воздействию кислоты, щелочи, соли.
-
Второй по содержанию элемент – никель, придает нержавейке хорошую комбинацию технологических свойств и эксплуатационных характеристик.
-
Наличие углерода в небольшом количестве обуславливает аустенитную структуру сплава при температуре > +900 ℃.
-
Свойства ферритных сталей нержавейке придают титан и кремний.
-
Титан также защищает металл от межкристаллической коррозии.
-
Наличие кремния повышает плотность сплава, показатель текучести, элемент предназначен для дегазации нержавейки.
-
Но кремний также снижает степень пластичности металла, что ухудшает способность к холодной деформации.
-
Марганец способствует мелкозернистости стали.
-
Фосфор снижает механические параметры сплава, препятствуя ее применению в криогенной сфере.
Физические свойства нержавейки 12Х18Н10Т
Физические параметры сплава во многом определяют его эксплуатационные качества, область использования.
Физические свойства стали:
|
Температура, °С |
Коэффициент линейного расширения (a 10 6), 1/°С |
Модуль упругости (E 10-5), МПа |
Коэффициент теплопроводности (l), Вт/м·°С |
Удельное электросопротивление (R 109), Ом·м |
Удельная теплоемкость (C), Дж/кг·°С |
|
20 |
- |
1,98 |
15 |
725 |
- |
|
100 |
16,6 |
1,94 |
16 |
792 |
462 |
|
200 |
17,0 |
1,89 |
18 |
861 |
496 |
|
300 |
17,2 |
1,81 |
19 |
920 |
517 |
|
400 |
17,5 |
1,74 |
21 |
976 |
538 |
|
500 |
17,9 |
1,66 |
23 |
1 028 |
550 |
|
600 |
18,2 |
1,57 |
25 |
1 075 |
563 |
|
700 |
18,6 |
1,47 |
27 |
1 115 |
575 |
|
800 |
18,9 |
- |
26 |
- |
596 |
|
900 |
19,3 |
- |
- |
- |
- |
Механические свойства стали 12Х18Н10Т
Механические характеристики сплава в условиях повышенных температур
Закаливание производится при температуре 1 050 – 1 100 ℃, охлаждение – на воздухе.
Механические параметры металлопроката:
|
Температура испытаний (°С) |
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Ударная вязкость в Дж/см2 (KCU) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
20 |
550 - 650 |
225 - 315 |
46-74 |
215-372 |
66-80 |
|
500 |
390 - 440 |
135 - 205 |
30-42 |
196-353 |
60-70 |
|
550 |
380 - 450 |
135 - 205 |
31-41 |
215-353 |
61-68 |
|
600 |
340 - 410 |
120 - 205 |
28-38 |
196-358 |
51-74 |
|
650 |
270 - 390 |
120 - 195 |
27-37 |
245-353 |
52-73 |
|
700 |
265 - 360 |
120 - 195 |
20-38 |
255-353 |
40-70 |
Механические свойства при испытаниях на длительную прочность
|
Температура испытаний (°С) |
Время испытания (час) |
Предел ползучести (МПа) |
Предел длительной прочности (МПа) |
Скорость ползучести (%/час) |
|
600 |
10 000 |
74 |
147 |
1/100 000 |
|
650 |
10 000 |
29-39 |
78-98 |
1/100 000 |
Жаростойкость сплава
Механические свойства нержавеющей стали 12Х18Н10Т по жаростойкости:
|
Среда |
Температура (°С) |
Группа стойкости, балл |
|
Воздух |
650 |
2 - 3 |
|
Воздух |
750 |
4 - 5 |
Ударная вязкость сплава марки 12Х18Н10Т
Ударная вязкость (KCU) в Дж/см2 полосы размером 8,0х40,0 мм (состояние покоя):
|
Термообработка (°С) |
+20 |
-40 |
-75 |
|
|
286 |
303 |
319 |
Чувствительность сплава к охрупчиванию при старении
|
Время, ч |
Температура, ℃ |
Ударная вязкость (KCU), Дж/см2 |
|
Начальное состояние |
- |
274 |
|
5 000 |
600 |
186 - 206 |
|
5 000 |
650 |
176 - 196 |
Механические параметры стали по стандартам
В зависимости от требований нормативных документов сплав 12Х18Н10Т, прокат из него должен иметь различные параметры.
По ГОСТ 5582-75
ГОСТ 5582-75 – листы горячекатаные, холоднодеформированные толщиной до 3,9 мм:
|
Термообработка |
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Твердость (HB) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
Закалка – 1 050-1 080 ℃, отпуск – вода, воздух |
530 |
205 |
40 |
- |
- |
|
Нагартованные |
880 - 1 080 |
- |
10 |
- |
- |
По ГОСТ 5949-75
ГОСТ 5949-75 – прутки диаметром 60 мм, закаленные при температуре 1 020-1 100 ℃, отпуск – вода, воздух, масло:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Твердость (HB) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
510 |
196 |
40 |
- |
55 |
По ГОСТ 7350-77
ГОСТ 7350-77 – горячекатаные, холоднодеформированные листы сечением более 4 мм, закаленные при температуре 1 000 – 1 080 ℃, отпуск производится на воздухе, в воде:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Твердость (HB) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
530 |
236 |
38 |
- |
- |
По ГОСТ 9940-81
ГОСТ 9940-81 – горячедеформированные бесшовные трубы без термической обработки сечением 3,5-32,0 мм:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Твердость (HB) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
529 |
- |
40 |
- |
- |
По ГОСТ 18143-72
ГОСТ 18143-72 – термообработанная проволока сечением 1,0-6,0 мм:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Твердость (HB) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
540 - 880 |
- |
20 |
- |
- |
По ГОСТ 18907-73
ГОСТ 18907-73 – прутки:
|
Термообработка |
Сечение, мм |
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Твердость (HB) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
Шлифованные, обработанные под заданную прочность |
- |
580 - 830 |
- |
20 |
- |
- |
|
Нагартованные |
Менее 5 |
930 |
- |
- |
- |
- |
По ГОСТ 25054-81
ГОСТ 25054-81 – поковки сечением до 1 000 мм, прошедшие закалку при температуре 1 050 – 1 100 ℃, отпуск произведен на воздухе или в воде:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Твердость (HB) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
510 |
196 |
35 |
- |
40 |
Технологические параметры
Технологические свойства стали 12Х18Н10Т:
|
Удельный вес, кг/м3 |
Термообработка |
Температура ковки, °С |
Твердость материала (НВ 10-1), МПА |
Жаростойкость в воздухе |
|
7 920 |
Закалка при температуре 1 050 – 1 100 °С, отпуск в воде |
Начало – 1 200, конец – 850. Изделия сечением < 350 мм проходят охлаждение на воздухе |
179 |
При температуре 650 °С – 2-3 группа стойкости,
при 750 °С – 4-5 группа стойкости |
|
Обрабатываемость резанием, закаленное состояние (HB 169, σв=610 МПа) |
Флокеночувствительность |
Предел выносливости |
Свариваемость стали |
|
К υ тв. спл – 0,85
Кυ б.ст – 0,35 |
Не чувствительна |
σ-1=279 МПа, n=107 |
Ограничений нет. Способ сварки – ЭШС, РДС (электроды ЦТ-26), КТС с последующей термообработкой |
Свариваемость стали марки 12Х18Н10Т
Сплав отлично подходит для сваривания. Для него нет ограничений, можно использовать любые методы и технологии. При эксплуатации сварных изделий из стали марки 12Х18Н10Т основным требованием является стойкость к межкристаллической коррозии. Чтобы повысить прочность, надежность швов, рекомендуется делать последующую термообработку. При подборке требуемых для сварки электродов необходимо учитывать долю углерода в сварных изделиях.
Коррозионная стойкость стали 12Х18Н10Т
Согласно ГОСТам 7350-77, 5582-84, 4986-78, 5945-75, 18143-72, 9940-81, 9941-81 сплав данной марки должен быть устойчивым к межкристаллической коррозии. Испытания металла проводятся по методам AM, АМУ (ГОСТ 6032-89). Продолжительность выдержки стали в контрольном растворе составляет соответственно 24 ч и 8 ч. Проверка проводится после предварительного нагревания стали до температуры +650 ℃ в течение одного часа.
Сплав устойчив к окислению на воздухе, среде продуктов сгорания топлива при постоянной работе в температурном режиме до +900 ℃. Если эксплуатация происходит в условиях теплосмен, то стойкость сохраняется до температуры +800 ℃. При температуре +600-800 ℃ нержавейка обладает высокой жаростойкостью.
Формы поставки материала
Формы поставки проката из стали 12Х18Н10Т по ГОСТ:
|
Сортовой, фасонный прокат |
2879-2006, 1133-71, 2591-2006, 2590-2006, 18907-73, 8560-78, 8559-75, 7417-75, 5949-75; |
|
Поковки – обработка металлов давлением |
25054-81 |
|
Листы, полосы |
103-2006, 19904-90, 19903-74, 10885-85, 51393-99, 7350-77, 5582-75, 4405-75 |
|
Стальные трубы стальные, соединительные части для них |
11068-81, 19277-73, 14162-79, 9941-81, 9940-81 |
|
Ленты |
4986-79 |
|
Металлические сетки |
3187-76, 3306-88, 9074-85 |
|
Стальная легированная проволока |
18143-72 |
Применение стали 12Х18Н10Т
Сталь марки 12Х18Н10Т может использоваться для изготовления деталей и конструкций, которые эксплуатируются при температуре до +600 ℃. Из сплава делают сварные сосуды, аппараты, работающие в разбавленных щелочных, солевых, кислотных средах. Он подходит для производства изделий, эксплуатирующихся при повышенном давлении в диапазоне температур от -196 ℃ до +600 ℃. Если среда агрессивная, то продукция может работать до +350 ℃.
Сталь активно применяется в промышленности:
-
Топливная, энергетическая отрасль – востребована отличная устойчивость металла к высоким температурам;
-
Производство теплообменников – благодаря повышенному коэффициенту теплопроводности;
-
Бесшовные трубы для перемещения агрессивных рабочих сред – фосфорная, азотная, уксусная кислота, их соли;
-
Химическая, нефтехимическая область – изготовление емкостей, предназначенных для работы под давлением, деталей оборудования для производства жидкого кислорода.
Сплав также востребован в машиностроении, пищевой, целлюлозно-бумажной отрасли, архитектуре. Из него делают декоративные, ответственные элементы в строительстве, тросы, канаты, пружины, промышленные фильтры.
Благодаря высокой устойчивости стали к коррозии, она отлично подходит для выпуска сварочной аппаратуры, металлоконструкций, напрямую контактирующих с растворителями, окислителями.
ГОСТ 33260-2015 нормирует применение проката, поковок из стали 12Х18Н10Т для изготовления корпусов, фланцев, крышек, узлов затвора, мембран:
|
Наименование материала, марка |
Нормативные документы |
Рабочая температура среды (стенки), ℃ |
Дополнительные условия использования |
|
Сталь коррозионно-стойкая 12Х18Н10Т |
Сортовой прокат ГОСТ 5949 Листы ГОСТ 7350 Поковки ГОСТ 25054
Трубы ГОСТ 9941 |
350-610 |
Можно применять для сварных узлов арматуры, если отсутствуют требования по устойчивости к межкристаллитной коррозии |
Данный стандарт также регламентирует использование сплава для производства крепежных деталей арматуры:
|
Наименование деталей |
Температура рабочей среды, ℃ |
Номинальное давление (PN), МПа (кгс/см2) |
|
Винты, шпильки, болты |
196-600 |
Не регламентировано |
|
Плоские шайбы |
196-600 |
Не регламентировано |
|
Гайки |
196-600 |
Не регламентировано |
Из стали 12Х18Н10Т по этому документу изготавливаются шпиндели, штоки:
|
Нормативные документы |
Рабочая температура среды (стенки), ℃ |
Дополнительные условия использования |
|
Сортовой прокат ГОСТ 5949 |
350-610 |
Можно применять, если эксплуатация изделий происходит в средах, которые не вызывают межкристаллитную коррозию |
Условия применения стали для производства сильфонов (ГОСТ 33260-2015):
|
Нормативные документы |
Рабочая температура среды (стенки), ℃ |
Рабочее давление, МПа (кгс/см) |
Дополнительные условия использования |
|
Лист ГОСТ 5582
Лента ГОСТ 4986 |
260-550 |
0,6-25,0 (6-250) |
- |
|
Труба ГОСТ 10498 |
260-465 |
0,15-3,1 (1,5-31) |
- |
Использование сплава для изготовления узла затвора арматуры (ГОСТ 33260-2015):
|
Наименование стали и марка |
Рабочая температура среды, ℃ |
Твердость (HB) |
Дополнительные условия использования |
|
Сталь коррозионностойкая, жаропрочная, высоколегированная 12Х18Н10Т |
100-300 |
155-170 |
Узел затвора работает при использовании наплавки, других износостойких покрытий ответной детали |
Производство винтовых цилиндрических пружин из проволоки 12Х18Н10Т:
|
Нормативные документы |
Рабочая температура среды, ℃ |
Дополнительные условия использования |
|
ГОСТ на пружины – 16118 |
253-350 |
Регулирующие, предохранительные, клапаны, пружины маломагнитные |
Изготовление из сплава прокладок:
|
Нормативные документы |
Рабочая температура среды, ℃ |
Дополнительные условия использования |
|
Термически обработанные толстые листы ГОСТ 7350 |
253-600 |
Используется для эксплуатации в коррозионных средах |
ГОСТы на нержавейку марки 12Х18Н10Т
Сталь марки 12Х18Н10Т, изделия из нее нормируются следующими ГОСТами:
-
5582-75 – тонколистовой прокат;
-
5949-75 – сортовая, калиброванная сталь;
-
7350-77 – толстолистовой прокат;
-
9940-81 – горячедеформированные бесшовные трубы;
-
18143-72 – проволока;
-
18907-73 – нагартованные, шлифованные, термически обработанные прутки;
-
25054-81 – поковки.
Аналоги стали 12Х18Н10Т
Ближайшими российскими аналогами сплава являются марки 10Х14Г14Н4Т (Х14Г14Н3Т), 08Х18Г8Н2Т, 08Х22Н6Т, 12Х17Г9АН4, 15Х25Т, 08Х17Т, 12Х18Н9Т.
Зарубежные заменители сплава:
-
США (ASTM/AISI) – 321, 321H, S32100, S32109;
-
Германия (DIN, WNr) – 1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X12CrNiTi18-9, X6CrNiTi18-10;
-
Япония (JIS) – SUS321;
-
Франция (AFNOR) – Z10CNT18-10, Z10CNT18-11, Z6CNT18-10, Z6CNT18-12;
-
Англия (BS) – 321S31, 321S51, 321S59, LW18, LW24, X6CrNiTi18-10;
-
Евросоюз (EN) – 1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X6CrNiTi18-10KT;
-
Италия (UNI) – X6CrNiTi18-11, X6CrNiTi18-11KG, X6CrNiTi18-11KT;
-
Испания (UNE) – F.3523, X6CrNiTi18-10;
-
Китай (GB) – 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Ti, 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Ti, H0Cr20Ni10Ti;
-
Швеция (SS) – 2337;
-
Болгария (BDS) – 0Ch18N10T, Ch18N12T, Ch18N9T, X6CrNiTi18-10;
-
Венгрия (MSZ) – H5Ti, KO36Ti, KO37Ti, X6CrNiTi18-10;
-
Польша (PN) – 0H18N10T, 1H18N10T, 1H18N12T, 1H18N9T;
-
Румыния (STAS) – 10TiNiCr180, 12TiNiCr180;
-
Чехия (CSN) – 17246, 17247, 17248;
-
Австрия (ONORM) – X6CrNiTi18-10KKW, X6CrNiTi18-10S;
-
Австралия (AS) – 321;
-
Юж.Корея (KS) – STS321, STS321TKA, STSF321.
