Нержавеющая сталь марки 08х18н10т относится к коррозионно-стойким жаропрочным сплавам аустенитного класса. Она получила широкое распространение благодаря множеству уникальных свойств. Ее активно применяют в производственной сфере.
Расшифровка марки стали 08х18н10т
Расшифровка маркировки нержавеющего сплава 08Х18Н10Т:
-
«08» – массовая доля углерода составляет не больше 0,08 %;
-
«Х18» – в состав стали входит хром с содержанием около 18 %;
-
«Н10» – в сплаве содержится примерно 10 % никеля;
-
«Т» – сталь содержит титан (<0,7 %).
Химический состав сплава 08х18н10т и его влияние на свойства стали
Согласно ГОСТа 5949-75 химический состав сплава данной марки включает следующие элементы:
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Кремний |
Si |
Не больше 0,8 |
|
Углерод |
С |
До 0,08 |
|
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 0,3 |
|
Медь |
Cu |
< 0,4 |
|
Ванадий |
V |
Не больше 0,2 |
|
Вольфрам |
W |
Менее 0,2 |
|
Титан |
Ti |
До 0,7 |
|
Железо |
Fe |
остальное |
Свойства любой нержавейки напрямую диктуются ее химическим составом. В материале содержится значительная доля основных легирующих элементов – хрома и никеля. Первый способствует высокой коррозионной устойчивости стали, улучшает податливость пассивации. Второй – делает более уникальной комбинацию технических и эксплуатационных характеристик металла.
Остальные элементы химического состава нержавеющей стали 08Х18Н10Т содержатся в небольшом количестве, но также оказывают важное влияние на параметры и свойства сплава:
-
Углерод – обеспечивает аустенитную структуру материала;
-
Кремний – улучшает показатели текучести, повышает плотность материала, при этом пластичность стали становится ниже, она хуже поддается холодному деформированию;
-
Титан – влияет на снижение степени межкристаллической коррозии.
Характеристики нержавеющей стали 08х18н10т
Нержавеющий сплав 08х18н10т отличается многими достоинствами. Из основных его свойств можно выделить следующие:
-
Высокая устойчивость стали к коррозионным воздействиям – без повреждений он может эксплуатироваться в условиях большой влажности, химически агрессивных средах, растворах отдельных видов кислот. У нержавейки хорошая стойкость к межкристаллической коррозии.
-
Отсутствие магнитных свойств – сталь не поддается действию магнитных полей, поэтому отлично подходит для изготовления различной аппаратуры.
-
Жаропрочность – изделия из данного металла способны длительно выдерживать воздействие высоких температур. Но после достижения предела температуры в +800 ℃ их параметры по прочности, твердости, стойкости к износу и другие начинают снижаться.
-
Поверхность стали легко обрабатывается путем шлифования, полирования, становясь идеально гладкой. Но это не оказывает влияние на ухудшение ее стойкости к коррозии.
-
Плотность (7 900 кг/м3) определяет вес будущих изделий из данного сплава. Более плотные металлы имеют ограничения по сфере применения.
-
Металл отлично поддается сварке. Чтобы получить качественный шов, сталь не требуется предварительно прогревать.
-
Твердость сплава – 179 МПа. Но данный параметр изменяется в зависимости от температуры.
Еще больше улучшить характеристики материала помогает его термическая обработка – закаливание с последующим охлаждением.
Физические свойства стали 08х18н10т
Физические параметры нержавеющего сплава в зависимости от температуры окружающей среды:
|
Температура, °С |
Коэффициент линейного расширения (a 10 6), 1/°С |
Модуль упругости (E 10-5), МПа |
Коэффициент теплопроводности (l), Вт/м·°С |
|
20 |
- |
1,96 |
- |
|
100 |
16,1 |
- |
16 |
|
200 |
- |
- |
18 |
|
300 |
17,4 |
- |
19 |
|
400 |
- |
- |
- |
|
500 |
18,2 |
- |
- |
Механические свойства стали 08х18н10т
Механические свойства металлопроката из сплава 08х18н10т:
|
Вид проката |
Размер |
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел кратковременной прочности в МПа, (ST) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
Пруток |
Ж60 |
490 |
196 |
40 |
55 |
|
Тонкий лист |
- |
520 |
210 |
43 |
- |
|
Отожженая проволока |
Ж8 |
1 400-1 600 |
- |
20 |
- |
|
Горячедеформированная труба |
- |
510 |
- |
40 |
- |
|
Поковка |
- |
490 |
196 |
35 |
40 |
Ударная вязкость стали в состоянии поставки
В состоянии поставки ударная вязкость прутков из стали 08Х18Н10Т, прошедших закалку при температуре +1 050 ℃ и охлажденных в воде, составляет:
|
Показатель (Дж/см2) |
Температура +20 ℃ |
Температура -25 ℃ |
|
KCV |
216 |
181 |
|
KCT |
167 |
147 |
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 |
|
- |
100 000 |
- |
108 |
- |
|
650 |
10 000 |
29-39 |
78-98 |
1/100 000 |
Механические характеристики сплава при повышенных температурах
|
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 |
610 |
275 |
41 |
245 |
63 |
|
300 |
450 |
200 |
31 |
- |
65 |
|
400 |
440 |
175 |
31 |
313 |
65 |
|
500 |
440 |
175 |
29 |
363 |
65 |
|
600 |
390 |
175 |
25 |
353 |
61 |
|
700 |
270 |
160 |
26 |
333 |
59 |
Механические характеристики стали согласно стандартам ГОСТ
Различные ГОСТы устанавливают нормативные механические показатели для данного материала.
По ГОСТ 5582-75
Горячекатаные, холоднокатаные листы из стали 08Х18Н10Т толщиной до 3,9 мм:
|
Термообработка |
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
|
Закалка – 1 050-1 080 ℃, отпуск – вода, воздух |
520 |
- |
40 |
По ГОСТ 5949-75
Прутки диаметром 60 мм, прошедшие закалку при температуре 1 020-1 100 ℃, отпуск произведен в воде, масле, на воздухе:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Ударная вязкость (KCU) при +20 °С, в Дж/см2 |
|
490 |
196 |
40 |
55 |
По ГОСТ 7350-77
Горячекатаные, холоднодеформированные листы толщиной больше 4 мм, закаленные при температуре +1 000 – +1 080 ℃, отпуск производится в воде, на воздухе:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Ударная вязкость (KCU) при +20 °С, в Дж/см2 |
|
509 |
206 |
43 |
- |
По ГОСТ 9940-81
Горячедеформированные бесшовные трубы, не проходившие термическую обработку, сечением 3,5-32,0 мм:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Ударная вязкость (KCU) при +20 °С, в Дж/см2 |
|
510 |
- |
40 |
- |
По ГОСТ 18907-73
Прутки, обработанные под заданную прочность, шлифованные, сечением от 1 мм до 30 мм:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Ударная вязкость (KCU) при +20 °С, в Дж/см2 |
|
590-830 |
- |
20 |
- |
По ГОСТ 25054-81
Поковки, прошедшие закалку при температуре +1 050 – +1 100 ℃, отпуск произведен в воде или на воздухе, сечением до 1 000 мм:
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Ударная вязкость (KCU) при +20 °С, в Дж/см2 |
|
490 |
196 |
35 |
40 |
Технологические свойства стали 08х18н10т
|
Удельный вес, кг/м3 |
Термообработка |
Температура ковки, °С |
Твердость материала (НВ 10-1), МПА |
Свариваемость стали |
|
7 920 |
Закалка при температуре +1 020 – +1 100 °С, отпуск на воздухе |
Начало – +1 220, конец – +900. Прокат сечением < 300 мм проходит охлаждение на воздухе |
179 |
Ограничений нет |
Формы поставки материала из стали 08х18н10т
Формы поставки металлопроката из сплава 08х18н10т по ГОСТам:
|
B03 – Обработка металлов давлением. Поковки. |
25054-81 – «Поковки из коррозионностойких сталей и сплавов». |
|
В22 – сортовой и фасонный прокат |
2879-2006 – «Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный», 2591-2006 – «Прокат стальной горячекатаный квадратный», 1133-71 – «Сталь кованая круглая и квадратная», 2590-2006 – «Прокат стальной горячекатаный круглый». |
|
В23 – листы и полосы |
103-2006 – «Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой», 19904-90 – «Прокат листовой холоднокатаный», 19903-74 – «Прокат листовой горячекатаный». |
|
В32 – сортовой и фасонный прокат |
18907-73 – «Прутки нагартованные, термически обработанные шлифованные из высоколегированной и коррозионностойкой стали», 8559-75 – «Сталь калиброванная квадратная», 8560-78 – «Прокат калиброванный шестигранный», 7417-75 – «Сталь калиброванная круглая», 5949-75 – «Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная». |
|
В33 – листы и полосы |
10885-85 – «Cталь листовая горячекатаная двухслойная коррозионно-стойкая», 7350-77 – «Сталь толстолистовая, коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная», 5582-75 – «Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный», 51393-99 – «Прокат тонколистовой холоднокатаный и гнутые профили из коррозионностойкой стали для вагоностроения», 4405-75 – «Сталь полосовая горячекатаная и кованая инструментальная». |
|
В34 – ленты |
4986-79 – «Лента холоднокатаная из коррозионно-стойкой и жаростойкой стали». |
|
В62 – трубы стальные и соединительные части к ним |
11068-81 – «Трубы электросварные из коррозионно-стойкой стали», 14162-79 – «Трубки стальные малых размеров (капиллярные)», 9941-81 – «Трубы бесшовные холодно и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали», 10498-82 – «Трубы бесшовные особотонкостенные из коррозионностойкой нержавеющей стали», 19277-73 – «Трубы стальные бесшовные для маслопроводов и топливопроводов», 24030-80 – «Трубы бесшовные из коррозионностойкой стали для энергомашиностроения», 9940-81 – «Трубы бесшовные горячедеформированные из коррозионно-стойкой стали». |
Особенности производства стали 08х18н10т
Точное соблюдение химического состава весьма важно при производстве нержавейки 08х18н10т. Но большую роль имеет получение требуемых технических и эксплуатационных свойств материала. Чтобы структура стали была более устойчива, для стабилизации аустенита в готовой продукции, ее необходимо подвергнуть закалке. Эту процедуру производят в температурном диапазоне от +1 020 ℃ до +1 100 ℃. Далее следует низкотемпературный отпуск на воздухе, в воде или масле.
На воздухе обычно охлаждают крупногабаритные заготовки. Отпуск в воде применяется нечасто, так как существует проблема неравномерного охлаждения и появления окалины, других дефектов. Использование масла не ведет к возникновению внутренних и внешних дефектов. Но оно легко возгорается, выделяется токсичный газ.
Область применения стали 08Х18Н10Т
Благодаря высокой стойкости к коррозии, а также жаропрочности, сплав данной марки используется для изготовления:
-
Сварной аппаратуры, которая будет эксплуатироваться в особо агрессивных средах;
-
Теплообменников;
-
Бесшовных нержавеющих труб;
-
Муфелей;
-
Комплектующих печной арматуры;
-
Электродов для свечей зажигания (искровых);
-
Узлов, деталей для химической промышленности –резервуары, емкости, трубопроводные изделия, контактирующие с агрессивными жидкостями.
Нержавеющие трубы применяются в обустройстве различных трубопроводов. Толстостенные изделия активно используются в несущих металлоконструкциях. Зеркальные трубы востребованы при изготовлении ограждений, перил.
Листовой прокат этой марки подходит для применения в автомобилестроении, производстве мебели (промышленной), выпуске холодильных камер, цистерн. Прокатом с зеркальной поверхностью часто отделывают эскалаторы, лифты.
Производство корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора из проката данной марки, поковок (штамповок) нормируется ГОСТом 33260-2015. Условия применения стали:
|
Наименование материала, марка |
Нормативные документы |
Рабочие температуры среды (стенки), ℃ |
Дополнительные условия использования |
|
08Х18Н10Т
ГОСТ 5632 |
Сортовой прокат ГОСТ 5949. Листы ГОСТ 7350 М2б, МЗб, [56]. Трубы ГОСТ 9940, ГОСТ 9941.
Поковки ГОСТ 25054 |
От -270
до +610 |
Можно использовать для выпуска узлов арматуры (сварных), эксплуатирующихся в агрессивных средах пищевых, щелочных, сероводородосодержащих, HN03, аммиачной селитры. Также применяется в качестве судовой арматуры, среде спецтехники, криогенных средах. Для мембран |
Условия применения сплава для крепежных деталей арматуры (по ГОСТ 33260-2015):
|
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 |
Использование стали для изготовления шпинделей и штоков (по ГОСТ 33260-2015):
|
Нормативные документы |
Рабочая температура среды (стенки), ℃ |
Дополнительные условия использования |
|
Сортовой прокат ГОСТ 5949 |
От -270
до +610 |
Можно использовать в условиях эксплуатации в агрессивных средах пищевых, щелочных, сероводородосодержащих, HN03, аммиачной селитры. Также применяется в качестве судовой арматуры, среде спецтехники, криогенных средах. Для сварных узлов. |
Металл данной марки применяется для производства сильфонов (ГОСТ 33260-2015):
|
Нормативные документы |
Рабочая температура среды (стенки), ℃ |
Рабочее давление, МПа (кгс/см2) |
Дополнительные условия использования |
|
Лист ГОСТ 5582 Лента ГОСТ 4986 |
От -260 до +550 |
От 0,6 до 25,0
(от 6 до 250) |
Можно применять для пара, воды, инертных газов, криогенных температур. В средах слабой агрессивности – до +350 ℃, коррозионных – до +150 ℃. |
|
Труба ГОСТ 10498
Труба-заготовка |
260-465 |
От 0,15 до 3,10
(от 1,5 до 31,0) |
Можно применять для пара, воды, инертных газов, криогенных температур. В средах слабой агрессивности – до +350 ℃, коррозионных – до +150 ℃. |
Применение сплава для изготовления узла затвора арматуры (по ГОСТ 33260-2015):
|
Наименование стали и марка |
Рабочая температура среды, ℃ |
Твердость (HB) |
Дополнительные условия использования |
|
Сталь коррозионностойкая, жаропрочная, высоколегированная 08Х18Н10Т |
100-300 |
155-170 |
Узел затвора должен работать при использовании наплавки, других износостойких покрытий ответной детали |
Изготовление из сплава прокладок (по ГОСТ 33260-2015):
|
Нормативные документы |
Рабочая температура среды, ℃ |
Дополнительные условия использования |
|
Термически обработанные толстые листы ГОСТ 7350 |
253-600 |
Используется для эксплуатации в коррозионных средах |
ГОСТы на сплав 08Х18Н10Т
Выпуск металлопроката из данной марки регламентируют несколько ГОСТов:
-
5582-75 – тонколистовой прокат;
-
5949-75 – сталь сортовая, калиброванная;
-
7350-77 – сталь толстолистовая;
-
9940-81 – горячедеформированные бесшовные трубы;
-
18907-73 – нагартованные прутки шлифованные, термически обработанные;
-
25054-81 – поковки.
Аналоги стали 08Х18Н10Т
Ближайшим отечественным аналогом данного вида нержавейки является марка 10Х14Г14Н4Т (Х14Г14Н3Т). Зарубежные аналоги:
-
США (ASTM/AISI) – 321, S32100;
-
Германия (DIN, WNr) – 1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X12CrNiTi18-9, X6CrNiTi18-10;
-
Япония (JIS) – SUS321;
-
Франция (AFNOR) – 321F00, Z6CN18-10, Z6CNT18-10;
-
Англия (BS) – 321S12, 321S18, 321S20, 321S22, 321S31;
-
Евросоюз (EN) – 1.4541, X10CrNiTi18-10, X6CrNiTi18-10;
-
Италия (UNI) – X6CrNiTi18-11, X8CrNiTi1811;
-
Испания (UNE) – F.3523, X6CrNiTi18-10;
-
Китай (GB) – 0Cr18Ni11Ti, 1Cr18Ni9Ti, OCr18Ni10Ti;
-
Швеция (SS) – 2337;
-
Польша (PN) – 0H18N10T, 1H18N10T, 1H18N9T.
