Сталь 12Х18Н10Т
Характеристики марки стали 12Х18Н10Т
| Стандарт | ГОСТ 5949-75 – Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия | |
| Применение | Поставляется в виде сортового проката, прутков, листов, лент и проволоки, поковок, слябов и кованых заготовок, трубного проката | |
| Классификация | Конструкционная криогенная сталь (устар. назв. Х18Н10Т) | |
Основные области применения стали 12Х18Н10Т
12Х18Н10Т используется для производства деталей, которые работают при температурах до +600˚С. Применяется сталь при изготовлении изделий, которые можно эксплуатировать в условиях разбавленных кислот, средне агрессивных щелочных и солевых растворов – например, резервуаров и сварных агрегатов. Этому способствуют характеристики 12х18н10т.
Маркировка стали 12Х18Н10Т
12х18н10т расшифровка: «12» – 0,12% углерода, «Х18» – 18% хрома, «Н10» —никеля – 10%, «Т» — титан. Отсутствие цифры при титане означает его содержание не превышает 1,0%−1,5%.
Химический состав в % стали 12Х18Н10Т
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | V | Ti | Cu | W | Fe |
| <0,12 | <0,8 | <2,0 | <0,035 | <0,02 | 17,0-19,0 | <0,5 | 9,0-11,0 | <0,2 | <0,8 | <0,4 | <0,2 | 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.
- Кремний (0,8 %).
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/см2 |
| 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/см2
| 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/см2 |
| 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 высокоуглеродистой стойкой к коррозии, немагнитной, титаносодержащей сталью. Группа аустенитов. Относится к сложнолегированным сплавам. За счет наличия в составе сплава хрома и никеля, эту сталь еще называют стабилизированной хромоникелевой сталью. На сегодняшний день она представляет собой самую используемую и распространенную сталь из всех марок нержавеющих сталей. Главные достоинства стали 12Х18Н10Т – высокая прочность, твердость, ударная вязкость и пластичность. Характеризуется прекрасной свариваемостью, гигиеничностью. Из преимуществ – жаростойкость и жаропрочность, криогенные качества – пределы температурных возможностей для эксплуатации (без потери свойств), огромны, от -196˚С до +600˚С.
Физические свойства
| Температура, °С | Модуль упругости, E 105,МПа | Коэффициент линейного расширения, a 10 6, 1/°С | Коэффициент теплопроводности, l, Вт/м·°С | Удельная теплоемкость, C, Дж/кг·°С | Удельное электросопротивление, R 10 9, Ом·м |
| 20 | 1,98 | – | 15 | – | 725 |
| 100 | 1,94 | 16,6 | 16 | 462 | 792 |
| 200 | 1,89 | 17,0 | 18 | 496 | 861 |
| 300 | 1,81 | 17,2 | 19 | 517 | 920 |
| 400 | 1,74 | 17,5 | 21 | 538 | 976 |
| 500 | 1,66 | 17,9 | 23 | 550 | 1028 |
| 600 | 1,57 | 18,2 | 25 | 563 | 1075 |
| 700 | 1,47 | 18,6 | 27 | 575 | 1115 |
| 800 | – | 18,9 | 26 | 596 | – |
| 900 | – | 19,3 | – | – | – |
Технологические свойства
| Удельный вес | 7920 кг/м3 |
| Термообработка | Закалка 1050 – 1100oC, 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=107 |
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
| Обработка металлов давлением. Поковки | ГОСТ 25054-81; |
| Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 1133-71; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2590-2006; |
| Листы и полосы | ГОСТ 103-2006; ГОСТ 19904-90; ГОСТ 19903-74; |
| Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 18907-73; ГОСТ 8560-78; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 7417-75; ГОСТ 5949-75; |
| Листы и полосы | ГОСТ 10885-85; ГОСТ 51393-99; ГОСТ 7350-77; ГОСТ 5582-75; ГОСТ 4405-75; |
| Ленты | ГОСТ 4986-79; |
| Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 11068-81; ГОСТ 19277-73; ГОСТ 14162-79; ГОСТ 9941-81; ГОСТ 9940-81; |
| Проволока стальная легированная | ГОСТ 18143-72; |
| Сетки металлические | ГОСТ 3187-76; ГОСТ 3306-88; ГОСТ 9074-85. |
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.
Ближайшие эквиваленты (аналоги) стали 12Х18Н10Т
| США (ASTM/AISI) | 321, 321H, S32100, S32109 |
| Германия (DIN, WNr) | 1.4541, 1.5878, X10CrNiTi18-10, X12CrNiTi18-9, X6CrNiTi18-10 |
| Япония (JIS) | SUS321 |
| Франция (AFNOR) | Z10CN18-10, Z10CN18-11, Z6CN18-10, Z6CNT18-12 |
| Англия (BS) | 321S31, 321S51, 321S59, LW18, LW24, X6CrNiTi18-10 |
| Евронормы (EN) | 1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X6CrNiTi18-10KT |
| Италия (UNI) | X6CrNiTI18-11, X6CrNiTi18-11KG, X6CrNiTi18-10KT |
| Испания (UNE) | F.3523, X6CrNiTi18-10 |
| Китай (GB) | 0Cr19Ni10Ti, 0Cr18Ni11Ti, 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Ti, H0Cr20Ni10Ti |
| Швеция (SS) | 2337 |
| Болгария (BDS) | 0Ch148N10T, Ch18N12T, Ch18N9T, X6CrNiTi18-10 |
| Венгрия (MSZ) | H5Ti, KO36Ti, KO37Ti, X6CrNi18-10 |
| Польша (PN) | 0H18N10T, 1H18N10T, 1H18N12T, 1H18N9T |
| Румыния (STAS) | 10TiNiCr180, 12TiNiCr180 |
| Чехия (CSN) | 17246, 17247, 17248 |
| Австрия (ONORM) | X6CrNiTi18-10KKW, X6CrNiTi18-10S |
| Австралия (AS) | 321 |
| Южная Корея (KS) | STS321, STS321TKA, STSF321 |
| Россия (ГОСТ) | 10Х14Г14Н4Т, Х14Г14Н3Т |