Сталь 12Х18Н10Т
Марка
12Х18Н10Т
Классификация
Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
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.
Список товаров:
Квадрат нержавеющий 10 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный , матовый
Квадрат нержавеющий 110 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный , матовый
Квадрат нержавеющий 180 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный , матовый
Квадрат нержавеющий 25 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный , матовый
Квадрат нержавеющий 330 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный , матовый
Список товаров:
Круг нержавеющий (пруток) 110х4000 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный, матовый
Круг нержавеющий (пруток) 12х6000 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный, матовый
Круг нержавеющий (пруток) 220 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный, матовый
Круг нержавеющий (пруток) 25х4000 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный, матовый
Круг нержавеющий (пруток) 320 мм. 12Х18Н10Т горячекатаный, матовый
Список товаров:
Лист нержавеющий 1 мм. 12х18н10т холоднокатаный, матовый
Лист нержавеющий 100 мм. 12х18н10т горячекатаный, матовый
Лист нержавеющий 16 мм. 12х18н10т горячекатаный, матовый
Лист нержавеющий 3 мм. 12х18н10т холоднокатаный, матовый
Лист нержавеющий 50 мм. 12х18н10т горячекатаный, матовый
Список товаров:
Труба нержавеющая 57х1,5 мм. 12Х18Н10Т бесшовная, круглая, матовая
Труба нержавеющая 63х2 мм. 12Х18Н10Т бесшовная, круглая, матовая
Труба нержавеющая 102х12 мм. 12Х18Н10Т бесшовная, круглая, матовая
Труба нержавеющая 70х5 мм. 12Х18Н10Т бесшовная, круглая, матовая
Труба нержавеющая 80х4 мм. 12Х18Н10Т бесшовная, круглая, матовая