Температура плавления нержавеющей стали 12х18н10т

Содержание

Температура плавления нержавеющей стали и чугуна

Сталь температура плавления

Сталь — это сплав железа, к которому примешивают углерод. Её главная польза в строительстве — прочность, ведь это вещество длительное время сохраняет объем и форму. Все дело в том, что частицы тела находятся в положении равновесия. В этом случае сила притяжения и сила отталкивания между частицами являются равными. Частицы находятся в чётко обозначенном порядке.

Есть четыре вида этого материала: обычная, легированная, низколегированная, высоколегированная сталь. Они отличаются количеством добавок в своём составе. В обычной содержится малое количество, а дальше возрастает. Используют следующие добавки:

  • Марганец.
  • Никель.
  • Хром.
  • Ванадий.
  • Молибден.

Чем отличаются нержи 12Х18Н10Т 08Х18Н10Т и какая у них твёрдость по аналогии с HRC

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.

Вернуться к содержанию

Характеристики и расшифровка марки стали 12х18н10т

Характеристика стали

Проблемой большинства металлов можно назвать высокую восприимчивость к воздействию повышенной влажности. По этой причине были предприняты успешные попытки изменения свойств металлов, повысив коррозионную стойкость. Рассмотрим легированную сталь с повышенной коррозионной стойкостью 12×18н10т. Она обладает довольно большим количеством особенностей, которые и определили область ее применения.

Характеристика стали 12х18Н10т и ее применение в промышленности

Характеристики стали 12Х18Н10Т считаются одними из лучших. Это привело к тому, что эта марка сырья получила огромное распространение. Наибольшую популярность она получила в промышленной индустрии. Этот материал относится к хромоникелевым титаносодержащим нержавеющим сталям аустенитного класса.

Марка нержавеющей стали 18/10: основные характеристики сплава

Сталь — самый известный сплав железа в мире. На самом деле, когда говорят о железных конструкциях и объектах, речь идет о продуктах (или их производстве), изготовленных из определенной стали. 99% сплава относится к категории конструкционных сталей, поэтому практически нет инструментов или приспособлений, где нет этого сплава.

Сталь — представляет собой сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержащий по меньшей мере 45% железа, с содержанием углерода от 0,02 до 2,14% и содержанием от 0,6 до 2,14%, соответствующим высокоуглеродистой стали. Если содержание выше 2,14% — это высокоуглеродистая сталь.

Сталь 18/10 — по немецкому стандарту DIN это X5CrNi18-10, по европейскому стандарту ЕN это 1.4301, по нашему ГОСТу это марка 12Х18Н10. Такую сталь часто называют «хромоникелевой», «медицинской», «космической». Действительно, такая сталь используется для изготовления медицинских инструментов, что обусловлено именно свойством материала, в первую очередь его плотность.

Рабочая температура нержавеющей стали, температура применения жаропрочных сталей и сплавов

Сталь — это сплав железа, к которому примешивают углерод. Её главная польза в строительстве — прочность, ведь это вещество длительное время сохраняет объем и форму. Все дело в том, что частицы тела находятся в положении равновесия. В этом случае сила притяжения и сила отталкивания между частицами являются равными. Частицы находятся в чётко обозначенном порядке.

Есть четыре вида этого материала: обычная, легированная, низколегированная, высоколегированная сталь. Они отличаются количеством добавок в своём составе. В обычной содержится малое количество, а дальше возрастает. Используют следующие добавки:

  • Марганец.
  • Никель.
  • Хром.
  • Ванадий.
  • Молибден.

В чем заключается проблема

Конструкторы учитывают точку плавления нержавеющих сплавов, когда проектируют производства, связанные с высокими температурами и воздействием агрессивной среды. Рабочая t эксплуатации металла, разумеется, значительно ниже точки эвтектики (фазового перехода в жидкое состояние). Точка плавления одновременно является точкой кристаллизации, этот показатель важен при стерилизации вторичного металла, выделения отдельных компонентов.

При сварке металлоконструкций также полезно знать, при какой t под воздействием дуги образуется ванна расплава. Нагрев способен повлиять на состояние заготовок, приводят к возникновению внутренних напряжений.

Важный фактор, который влияет на точку эвтектики нержавеющих сплавов, это концентрация углерода. Чем выше % содержания элемента, тем ниже будет температура плавления. При увеличении доли легирования точка фазового перехода зависит от состава и соотношения легирующих компонентов. Железо в чистом виде относится к категории легкоплавких металлов, плавится при t выше, чем легированные нержавеющие стали. Компоненты, улучшающие потребительские свойства нержавейки, относятся к различным группам:

  • легкоплавкие (натрий, калий, висмут, олово и другие);
  • среднеплавкие (основные — алюминий, медь, кремний, кобальт);
  • тугоплавкие (например, вольфрам, титан, ванадий).

Для высокотемпературных технологий конструкторы выбирают нержавеющие сплавы с заданными физическими характеристиками. Самой важной остается t плавления. Иногда металл прогревается до критической отметки. Сложности с определением показателя возникают из-за многокомпонентности нержавейки. В зависимости от содержания легирующих компонентов металл плавится при +1300…1500°C, разлет в 200 градусов слишком велик, чтобы не обращать на него внимание. Углеродистые стали варят при температуре +1600°C, но для отдельных марок нержавейки такой нагрев станет губительным.

Расшифровка маркировки

Рассматривая расшифровку по стандартам ГОСТ (12×18н10т имеет зарубежные аналоги, маркировка которых проводится по несколько иному принципу), следует отметить следующие моменты:

Параметры стали

  1. Основным химическим элементом принято считать углерод, который определяет особенности кристаллической решетки металла. У этой марки около 0,12% углерода.
  2. Коррозионная стойкость достигается путем добавления большого количества хрома (от 17 до 19%).
  3. Для повышения характеристик в состав включается никель в концентрации от 9%до 11%.
  4. Титан является одним из самых распространенных элементов на земле, его концентрация в рассматриваемой стали около 0,8%.

Расшифровка 12×18н10т стали не позволяет определить концентрацию других элементов, но принято считать, что у металлов этой группы в составе есть сера, кремний, марганце, фосфор и углерод. Некоторые из них считаются вредными примесями, и показатель их концентрации доводится до десятых или сотых долей процента.

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.

Ударная вязкость при температурах от 20°C до 700°C колеблется от 250 до 372 Дж/см2. Коэффициент линейного расширения стали 12Х18Н10Т колеблется от 16,6 до 18,6 при температурах от 20°C до всё тех же 700°C. Модуль Юнга – 198-147 гигапаскалей при нагреве от 20 до 700°C в спокойном состоянии. При кручении этот диапазон меняется на разброс значений в 77-49 ГПа. Стальной сплав 12Х18Н10Т нефлокеночувствителен. При 850°C он формирует на поверхности окалину: это легко заметить, раскалив, к примеру, дымоход из нержавейки до ярко-красного цвета свечения. При поливании раскаленных до такой температуры секций дымохода водой (дождём) на поверхности изделия окалина превращается в ржавчину, не свойственную для нержавейки.

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.

Обработка и характеристики состава

Если говорить об обработке этого материала, то он легко поддается воздействию, к примеру, автоматической и ручной дуговой сваркой. Также проводятся работы по термической обработке сплава в водной среде при температуре от 1040 до 1080 градусов по Цельсию. После проведения этой операции характеристики стали 12Х18Н10Т значительно улучшаются. Серьезно вырастает показатель жесткости материала и пластичности, а также повышается прочность до максимального предела.

Благодаря этим качествам нержавеющий материал успешно используется не только в криогенной промышленности, но и там, где важно соблюдать хороший теплообмен. Это могут быть детали для трубопроводов, использующиеся в паронагревателях высокого давления, аппаратуре для печей и т. д. Тут также важно отметить, что при стабильной работе характеристики нержавеющей стали 12Х18Н10Т позволяют ей стойко переносить воздействие окисляющих веществ при температурном режиме 800 градусов по Цельсию или менее.

Бесшовные трубы

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — это один из многих железных сплавов, которые содержатся в стали. Она содержит в себе Хром от 15 до 30%, который делает её ржаво-устойчивой, создавая защитный слой оксида на поверхности, и углерод. Самые популярные марки такой стали зарубежные. Это 300-я и 400-я серии. Они отличаются своей прочностью, устойчивостью к неблагоприятным условиям и пластичностью. 200-я серия менее качественная, но более дешёвая. Это и является выгодным для производителя фактором. Впервые её состав заметил в 1913 году Гарри Бреарли, который проводил над сталью много разных экспериментов.

На данный момент нержавейку разделяют на три группы:

  • Жаропрочная — при высоких температурах имеет высокую механическую прочность и устойчивость. Детали, которые из неё изготавливаются применяют в сферах фармацевтики, ракетной отрасли, текстильной промышленности.
  • Ржаво-стойкая — имеет большую стойкость к процессам ржавления. Её используют в бытовых и медицинских приборах, а также в машиностроении для изготовления деталей.
  • Жаростойкая — является устойчивой при коррозии в высоких температурах, подходит для использования на химических заводах.

Температура плавления нержавеющей стали колеблется в зависимости от её марки и количества сплавов приблизительно от 1300 °C до 1400 °C.

Обработка стали для получения специальных свойств

Чтобы придавать материалу определённые свойства или изменять их, применяют легирующие элементы и различные виды обработки.
В качестве легирующих элементов выступают некоторые металлы. Ими могут быть хром, алюминий, никель, молибден и другие. Таким образом, добиваются определённых электрических, магнитных или механических свойств, а также коррозионной устойчивости. Так, нержавеющая сталь получается, если она была легирована хромом.

Изменяются свойства стали путём обработки:

  • термомеханической (ковка, прокатка);
  • термическая (отжиг, закалка);
  • химикотермической (азотирование, цементизация).

Термическая обработка имеет в своей основе свойство полиморфизма – при нагреве и охлаждении кристаллическая решётка способная менять своё строение. Это свойство характерно основе стали – железу, потому присуще и ей.

Разные виды элементов, которые могут присутствовать в стали

Углерод. С повышением процентного содержания в стали этого элемента увеличивается её прочность и твёрдость. Но идут потери в пластичности.

Сера. Эта примесь вредна, так как вместе с железом она образует сернистое железо. Из-за него в материале возникают трещины как следствие потери связей между зёрнами при обработке высокой температурой и под воздействием давления. Негативно наличие серы сказывается и на прочности стали, её пластичности, износостойкости, коррозийной стойкости.

Феррит. Это железо, которое обладает объемноцентрированной кристаллической решёткой. Характерно, что сплавы с его наличием выходят мягкими и обладают пластичной микроструктурой.

Фосфор. Если сера уменьшает прочность при высоких температурах, то фосфор придаёт стали хрупкости при температурах пониженных. Тем не менее есть группа сталей, в которой повышено содержание этого, казалось бы, вредного элемента. Изделия из такого металла очень легко поддаются резке.

Цементит, он же карбид железа. Его влияние противоположно к влиянию феррита. Сталь становится твёрдой и хрупкой.

Конструктор Cтали

Сталь коррозионно-стойкая обыкновенная Характеристика материала 12Х18Н10Т

Марка: 12Х18Н10Т
Заменитель: 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т
Классификация: Сталь коррозионно-стойкая обыкновенная
Применение: детали, работающие до 600 °С.Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от —196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С.

Химический состав в % материала 12Х18Н10Т.

C Si Mn Ni S P Cr Cu
до 0.12 до 0.8 до 2 9-11 до 0.02 до 0.035 17-19 до 0.3 (5 С-0.8) Ti, остальное Fe

Механические свойства при Т=20oС материала 12Х18Н10Т.

Сортамент Размер Напр. sT d5 y KCU Термообр.
мм МПа МПа % % кДж / м2
Поковки до 1000 510 196 35 40 Закалка 1050-1100oC, вода,

Физические свойства материала 12Х18Н10Т.

T E 10-5 a106 l r C R 109
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 1.98 15 7900 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 материала 12Х18Н10Т.

Свариваемость: без ограничений.
Флокеночувствительность: не чувствительна.

Обозначения:

Механические свойства:
— Предел кратковременной прочности, [МПа]
sT — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 — Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
y — Относительное сужение, [ % ]
KCU — Ударная вязкость, [ кДж / м2]
HB — Твердость по Бринеллю
Физические свойства:
T — Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
E — Модуль упругости первого рода , [МПа]
a — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
l — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r — Плотность материала , [кг/м3]
C — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
R — Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость:
без ограничений — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Какая температура плавления нержавеющей стали

Нержавейка относится к разряду среднеплавких сталей. Существуют таблицы, в которых указывается интервал ликвидуса (полного расплавления). Дается диапазон, в пределах которого происходит фазовое превращение. Точную температуру плавления нержавеющей стали можно установить только экспериментальным путем. Если говорить об стальных сплавах, обладающих устойчивостью к коррозии, они плавятся при нагреве свыше +1300°С, самые популярные – свыше +1450°С, самые термически устойчивые становятся жидкими при +1520°С.

Точную температуру плавления нержавеющей стали можно установить только экспериментальным путем.

Необходимо учитывать, что по стандарту при плавке допускаются небольшие отклонения химического состава марочных сталей. Изменение концентрации легирующих металлов влияет на показатель. Например, стали для отливок Х28Л и Х34Л плавятся при +1350°С, а жаропрочная высоколегированная 40Х10С2М при +1440°С.

В справочниках можно найти ориентировочные значения ликвидуса, полученные расчетным путем, исходя из химического состава стали. Обычно металлургические предприятия в открытый доступ выкладывают подобную справочную информацию, на сайтах компаний можно найти таблицу с t плавления выпускаемых сталей, чтобы потребители знали пределы использования нержавеющих металлоизделий, температуру фазового перехода из твердого состояния в жидкое при нормальном давлении.

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%.

/>
Проволока

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%.

Входящий в состав стали 12Х18Н10Т марганец снижает скорость образования зерна, что улучшает структуру.
Жаростойкость

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.

Вернуться к содержанию

Промышленные сферы использования сплава

Данное сырье успешно используется при производстве различных элементов для промышленной сварочной аппаратуры. Широкой популярностью пользуется такая деталь, как бесшовная труба из 12Х18Н10Т сплава. Элементы, изготовленные из этого сырья, могут эксплуатироваться в средах, характеризующихся высоким давлением и температурами, а также агрессивными химическими средами. Другими словами, активно применяется в химической, фармацевтической и пищевой промышленности.

Кроме того, здесь очень важно отметить, что данный состав может контактировать с азотной и другими кислотами, не теряя при этом своих физических характеристик. 12Х18Н10Т является практически уникальным продуктом, который может также безвредно для себя работать с такими веществами, которые относятся к органическим кислотам со средней концентрацией, а также с другими растворителями.

Изделие из сплава 12х18н10т

Наиболее частое применение этого сплава можно найти в следующих сферах:

  • изготовление труб бесшовного типа, имеющих специальное назначение и разный диаметр;
  • системы, характеризующиеся очень низкими температурами;
  • для изготовления разнообразных емкостей, использующихся в тесном взаимодействии с агрессивными средами;
  • в выхлопных узлах, муфелях и т. д.

Легирующие элементы стали 12х18н10т

Основные легирующие элементы представлены хромом и никелем. Они оказывают следующее воздействие:

  • Практически все распространенные нержавейки получаются при включении в состав хрома, который определяет коррозионную стойкость. Кроме этого, увеличивается способность структуры с пассивации.
  • Никель добавляется в состав для того чтобы повысить эксплуатационные качества структуры. Примером назовем то, что рассматриваемая марка хорошо прокатывается в холодном и горячем состоянии.

Другие легирующие элементы лишь незначительно изменяют эксплуатационные характеристики рассматриваемого металла. Примером можно назвать ферритные свойства, а также межкристаллическую коррозионную устойчивость, связанная с высокой концентрацией титана.

Подведение итогов о параметрах сплава

Полоса стали

Если говорить в общем, то можно однозначно утверждать, что весьма широк спектр применения стали 12Х18Н10Т. Характеристики сплава дают возможность эксплуатации изделий в экстремально низких или, наоборот, очень высоких температурах. Кроме того, при использовании не будет появляться коррозия. Благодаря тому, что в состав сплава входит углерод, наблюдается очень высокая прочность, а некоторые другие химические элементы исключают возможность намагничивания стали.

Что это значит: расшифровка

Маркировка стали 12х18н10Т означает, что:

  • «12» – это 0,12 % углерода.
  • «Х18» – это 18 % хрома.
  • «Н10» – никель – 10 %.
  • «Т» – титан. Отсутствие цифры означает его процент не более 1,0 %−1,5 %.

Основные моменты технологии производства

Суть производства стали заключается в том, чтобы в процессе переработки исходного материала в нём понизилась концентрация углерода, серы, фосфора и других нежелательных составляющих. Эти элементы делают сталь ломкой и хрупкой, а избавление от них приносит повышенную прочность и жаростойкость. Исходным материалом чаще всего выступает чугун и стальной лом.
Процесс производства может быть выполнен одним из двух основных способов, которые обобщают собой однотипные методы – это либо конвертерный, либо подовый процесс. Первый не требует дополнительных источников тепла, так как его используют для расплавленного передельного чугуна, который и так обладает достаточной температурой. В этом случае происходит вдувание чистого кислорода (или обогащённого им воздуха, что уже устарело) в расплавленный металл, который окисляет присутствующие в чугуне элементы типа фосфора, марганца, кремния или углерода. Это, в свою очередь, позволяет поддерживать достаточное количество тепла для пребывания стали в жидком состоянии.

При таком изготовлении может получиться три вида стали – кипящая, полуспокойная и спокойная. Спокойная сталь обладает лучшим составом и более однородной структурой, когда кипящая содержит в себе весомое количество растворённых газов. Для полуспокойной характерны промежуточные значения между первыми двумя видами. Естественно, что спокойная сталь, исходя из лучших характеристик, дороже. Её цена выше, чем у кипящей, примерно на 10-15%.

Подовые процессы происходят при высоких температурах, которых добиваются за счёт задействования внешнего источника тепла для переработки твёрдой шихты. Их есть два вида – мартеновский процесс и электротермический. Мартеновский происходит в результате нагрева исходного материала от сгорания газа или мазута, а электротермический выполняется в индукционных или дуговых печах, где нагрев идёт при помощи электричества.

При необходимости, для производства особых видов стали могут быть использованы два последовательных метода, а для отдельных специальных её видов существует иные специфические процессы. Кроме того, появляются новые методы производства, которые ещё не стали широко используемыми, но успешно развиваются. Такими методами является электрошлаковый переплав, электролиз, прямое восстановление стали из руды и т. д.

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.

Вернуться к содержанию

Как легирование влияет на состав?

Здесь важно начать с того, что эта марка сплава, как говорилось ранее, относится к аустенитному классу. Это значит, что она проходит стандартную процедуру закаливания при температуре 1050 градусов по Цельсию, а затем охлаждается в воде. Структура стали сильно напоминает раствор.

Кроме того, не происходит каких-либо изменений при нагреве под горячую пластическую деформацию, а также при охлаждении до -196 градусов. Если долго выдерживать сырье в температурном режиме от 450 до 650 градусов, то начнет происходить выделение карбидов хрома. Это вызовет возникновение такого дефекта, как межкристаллитная коррозия.

Однако здесь же важно понимать, что хром – это один из важнейших элементов, содержащихся в составе. Количество этого химического вещества в составе находится в пределах от 17 до 19%. Именно он дает конечному сплаву очень высокую стойкость к коррозии и обеспечивает способность к пассивации.

Трубы большого диаметра из стали 12х18н10т

Свойства нержавейки

Свойства нержавейки

Сегодня такой материала, как нержавейка является достаточно популярным при производстве многих изделий промышленного и бытового назначения. Нержавеющая сталь представляет собой материал, который производится из стали с добавлением отдельных примесей, которые замедляют или делают процесс образования коррозии на металле невозможным.

Основным достоинством нержавеющей стали является то, что она обладает высоким уровнем устойчивости к появлению ржавчины.

В зависимости от добавленных к стали элементов нержавейка может обладать разными внешними качествами и свойствами. Если каких-либо примесей будет больше или меньше, то процесс коррозии либо будет вообще невозможен, либо он появится спустя длительное время использования предметов, созданных из данного материала.

Нержавеющая сталь применяется для производства промышленного и бытового оборудования, посуды и многих других вещей, которые сталкиваются с влиянием агрессивной среды.

На промышленных предприятиях нержавейку получают путем добавления к стали таких элементов, как:

  • медь,
  • никель,
  • хром,
  • марганец.

В зависимости от того, какие виды стали производятся, определяется количество тех или иных элементов в нержавейке. Благодаря данным веществам сталь меняет свои физические и химические свойства, что позволяет использовать этот, материал для изготовления разного рода продукции.

Технические характеристики нержавейки

Все добавляемые к стали элементы влияют на ее качества. Для того чтобы получить материал, устойчивый к появлению коррозии и обладающий высоким уровнем прочности, добавляется:

  • молибден,
  • марганец,
  • титан,
  • никель.

В стали также не обойтись и без таких элементов, как

  • марганец,
  • фосфор,
  • сера,
  • кремний,

которые являются частью железной руды. Они являются верными спутниками этого материала для производства нержавейки. На ее качества они практически не влияют.
Нержавейка сама по себе является уникальным материалом. Она не только обладает рядом преимуществ, но и отличными внешними качествами. Ее сияющая поверхность позволяет использовать этот материал в качестве декоративной отделки зданий и ограждений. Нержавеющая сталь чаще всего становится основной для создания перил для лестниц.

Общее описание процесса

Чтобы понять, при какой температуре плавится сталь, нужно рассмотреть этот процесс более детально. Расплавление происходит при нагревании. Нагревать материал можно как снаружи, так и изнутри. Внешний нагрев осуществляется в термических печах. Для того чтобы расплавить сплав изнутри, используется резистивный нагрев. Принцип резистивного нагрева заключается в электросопротивлении, которым обладают любые материалы.

Вне зависимости от типа термического воздействия, в материалах происходят одинаковые изменения. За счет нагревания тепловые колебания молекул усиливаются, что приводит к структурным дефектам решетки. Такие изменения способствуют разрыву межатомных связей, в результате чего сплав переходит в жидкое состояние.

12Х18Н10Т

Характеристика материала ст. 12Х18Н10Т.

Марка : 12Х18Н10Т
Заменитель: 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т
Классификация: Сталь конструкционная криогенная
Применение: детали, работающие до 600 °С. Сварные аппараты и сосуды (фланцы сосудов и аппаратов), работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от —196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С; сталь аустенитного класса

Химический состав в % материала 12Х18Н10Т

C Si Mn Ni S P Cr Cu
до 0.12 до 0.8 до 2 9 — 11 до 0.02 до 0.035 17 — 19 до 0.3 (5 С — 0.8) Ti, остальное Fe

Механические свойства при Т=20 °С материала 12Х18Н10Т .

Сортамент Размер Напр. sT d5 y KCU Термообр.
мм МПа МПа % % кДж / м2
Поковки до 1000 510 196 35 40 Закалка 1050 — 1100 °С, вода,
Лист тонкий 530 205 40 Закалка 1050 — 1080 °С,Охлаждение вода,
Лист тонкий нагартован. 880-1080 10
Сорт до 60 510 196 40 55 Закалка 1020 — 1100 °С,Охлаждение воздух,
Лист толстый 530 235 38 Закалка 1000 — 1080 °С,Охлаждение вода,
Трубы холоднодеформир. 549 35
Трубы горячедеформир. 529 40
Твердость материала 12Х18Н10Т, Поковки HB 10 -1 = 179 МПа

Физические свойства материала 12Х18Н10Т.

T E 10- 5 a 10 6 l r C R 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 1.98 15 7920 725
100 1.94 16.6 16 462 792
200 1.89 17 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
T E 10- 5 a 10 6 l r C R 10 9

Технологические свойства материала 12Х18Н10Т.

Свариваемость: сталь со свариваемостью без ограничений.
Флокеночувствительность: не чувствительна.

Обозначения:

Механические свойства :
— Предел кратковременной прочности, [МПа]
sT — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 — Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
y — Относительное сужение, [ % ]
KCU — Ударная вязкость, [ кДж / м2]
HB — Твердость по Бринеллю, [МПа]
Физические свойства :
T — Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
E — Модуль упругости первого рода, [МПа]
a — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
l — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r — Плотность материала , [кг/м3]
C — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
R — Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая — сварка возможна при подогреве до 100-120 °С и последующей термообработке
трудносвариваемая — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 °С при сварке, термообработка после сварки — отжиг

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.

Вернуться к содержанию

Поставки ООО «ТД «Ареал»

Поставки металлопроката из стали 12Х18Н10Т по оптимальным ценам осуществляются по Москве, МО и центральной части России. В ООО «ТД «Ареал» реализуется качественный металлопрокат от лучших отечественных производителей в широком ассортименте. Быстрая погрузка, укладка, доставка, резка металла в заданный размер – все это мы предоставляем нашим покупателям. Кроме того, вы можете оговорить особые условия и сроки оплаты и доставки, заказать индивидуальные параметры проката у вашего личного менеджера.

Конструкционная криогенная сталь 12Х18Н10Т

Марка 12Х18Н10Т – назначение

Конструкционная криогенная сталь 12Х18Н10Т аустенитного класса используется для изготовления сосудов/ аппаратов, работающих в растворах кислот (фосфорной, уксусной, азотной), солей, щелочей при t до 3500С; деталей, работающих под давлением при t –196 + 6000С.

Как правило из марки стали 12Х18Н10Т изготавливают листы г/к нержавеющие, круги, полосы и т. д.. Надо отметить, что в основном трубы из нержавеющей стали Российского производства изготавливаются именно из стали 12Х18Н10Т. Марка стали 12Х18Н10Т одна из самых практичных и надежных сталей в нержавеющем металлопрокате. Листы из стали 12Х18Н10Т имеют большой сортамент толщин и широкий спектр обработки поверхности, что в свою очередь позволяет конечному потребителю уменьшить затраты на обработку поверхности нержавеющего листа.

Сталь 12Х18Н10Т – отечественные аналоги

Марка металлопроката Заменитель
12Х18Н10Т 08Х17Т
08Х18Г8Н2Т
08Х22Н6Т
10Х14Г14Н4Т
12Х17Г9АН4
12Х18Н9Т
15Х25Т

Характеристики

Марка ГОСТ Зарубежные аналоги Классификация
12Х18Н10Т 9940–81 есть Сталь конструкционная криогенная
9941–81
5949–75
18143–72
25054–81
7350–77
5582–75

Материал12Х18Н10Т – технологические свойства

Флокеночувствительность Свариваемость Способы сварки
не чувствительна без ограничений ЭШС, РДС, КТС

Марка 12Х18Н10Т – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Кремний Марганец Медь Никель Сера Титан Углерод Фосфор Хром
0,8 2 0,3 9–11 0,02 5С–0,8 0,12 0,035 17–19

Сталь 12Х18Н10Т – механические свойства

Сортамент ГОСТ Размеры – толщина, диаметр Термообработка KCU y d5 sT
мм кДж/ м2 % % МПа МПа
Трубы горячедеформир. 9940–81 40 529
холоднодеформир. 9941–81 35 549
Пруток 5949–75 до 60 Закалка 1020–11000С. Охлаждение (воздух). 55 40 196 510
Проволока 18143–72 20–25 540–830
Поковки 25054–81 до 1000 Закалка1050–11000С. Охлаждение (вода) 40–52 35–38 196 510
Лист толстый 7350–77 Закалка1000–10800С. Охлаждение (вода) 40 205 530
тонкий 5582–75 Закалка1050–10800С. Охлаждение (вода) 40 205 530
тонкий нагартован 10 880–1080
тонкий полунагартован.

Материал 12Х18Н10Т – твердость, Мпа

Сортамент ГОСТ HB 10-1
Поковки 25054–81 179

Марка 12Х18Н10Т – ударная вязкость, Дж/см2

Сортамент Размеры – толщина, диаметр, мм Термообработка KCU при температурах
-750С -400С +200С
Полоса 8х40 Состояние поставки 319 303 286

Сталь 12Х18Н10Т – жаростойкость

Температура Среда Балл или группа стойкости
650 Воздух 2–3
750 Воздух 4–5

Материал 12Х18Н10Т – физические свойства

Т R 109 E 10-5 l a 106 r C
Град Ом·м МПа Вт/(м·град) 1/Град кг/м3 Дж/ (кг·град)
20 725 1.98 15 7920
100 792 1.94 16 16.6 462
200 861 1.89 18 17 496
300 920 1.81 19 17.2 517
400 976 1.74 21 17.5 538
500 1028 1.66 23 17.9 550
600 1075 1.57 25 18.2 563
700 1115 1.47 27 18.6 575
800 26 18.9 596
900 19.3

Марка 12Х18Н10Т – точные и ближайшие зарубежные аналоги

Сваривание

Как вы знаете, самым слабым местом для трубопроводов и других конструкций, состоящих из бесшовных труб, является сварочный шов. И хотя данные трубы легко свариваются, необходимо знать, как сделать так, чтобы шов был также хорошо устойчив к межкристаллической коррозии, как и сама труба. Поэтому уделите этому моменту достаточно времени и найдите хороших специалистов по сварке. В случае, если шов выполнен как нужно и использовались нужные технологии, он будет служить долго. В противном случае возможны проблемы в будущем, ибо шов это всегда «слабое звено».

Производство

Изготовление бесшовных труб 12Х18Н10Т проходит по двум основным технологиям: горячей деформации и холодной деформации. Если излагать суть кратко, то при первом методе весь технологический процесс проходит при воздействии высокой температуры, в то время как при втором методе заготовку вальцуют без нагрева. Все это приводит к тому, что горячекатаные трубы отличаются по некоторым эксплуатационным характеристикам и по точности изготовления от холоднокатаных. Подробнее все это описано на странице «Нержавеющие трубы».

Для покупателя это, прежде всего, означает следующее: если проект требует максимальной точности по размерам, необходимо выбирать холоднокатаные изделия произведенные по ГОСТ 9941-81. Ну а в том случае, если точного соответствия номинальных и реальных размеров труб не требуется, рекомендуется выбирать горячекатаные, произведенные по ГОСТ 9940-81.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий