Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сталь марки 12Х18Н10Т

Сталь марки 12Х18Н10Т

Характеристика и особенности элекрошлаковой сварки стали 12Х18Н10Т: хромоникелетитановая аустенитная сталь 12Х18Н10Т получила наибольшее распространение в промышленности ввиду возможности успешного использования ее в разнообразных эксплуатационных условиях. Она обладает высокой коррозионной стойкостью в ряде жидких сред, устойчива против межкристаллитной коррозии после сварочного нагрева, сравнительно мало охрупчивается в результате длительного воздействия высоких температур и может быть применена в качестве жаропрочного материала при температурах

600° С. Будучи высокопластичной в условиях глубокого холода, эта сталь используется в установках для получения жидкого кислорода.

Сварные швы конструкций, работающих в контакте с агрессивными жидкостями, должны прежде всего обладать стойкостью против межкристаллитной коррозии.

Применяемые для электрошлаковой сварки пластинчатые электроды из горячекатаных листов содержат не менее 0,10% С. При таком содержании углерода ввиду замедленного охлаждения, характерного для электрошлаковой сварки, возможно появление склонности шва к межкристаллитной коррозии. Этому способствует также крупнокристаллическое строение металла шва.

При использовании фторидных флюсов окисление титана, содержащегося в электроде, невелико и не превышает 20%. Однако даже небольшое уменьшение концентрации титана в шве при содержании 0,1% С влечет за собой снижение коррозионной стойкости. Поэтому при электрошлаковой сварке рекомендуется применять электроды из сталей с пониженным содержанием углерода, с тем чтобы концентрация его в шве не превышала 0,08%. Если его концентрация в основном металле равна 0,12%, необходимо применять пластинчатый электрод, содержащий не более 0,03% С.

Рост зерна в околошовной зоне не снижает механических свойств сварного соединения, однако он крайне нежелателен с точки зрения коррозионной стойкости околошовной зоны, особенно на участке, непосредственно примыкающем ко шву. При нагреве свариваемого металла до температур, превышающих 1200-1250° С, карбиды титана растворяются в аустените. При последующем замедленном охлаждении, особенно в интервале критических температур (875-450° С), способных вызвать распад твердого раствора, происходит выпадение карбидной фазы по границам зерен аустенита и обеднение пограничных областей последних хромом. В результате свариваемый металл приобретает склонность к межкристаллитной коррозии. Для ее предотвращения при электрошлаковой сварке необходимо применять сталь 12Х18Н10Т со строго контролируемым химическим составом: содержание углерода в ней не должно превышать 0,06%, соотношение содержаний титана и углерода Ti/C должно быть не менее 7.

Другим средством устранения склонности к коррозии сварного соединения у линии сплавления служит нагрев в течение 3-4 ч при 850-900° С с охлаждением на воздухе.

Сталь и электрод в состоянии поставки (после закалки в воду. от 1100° С) обычно имеют почти чистоаустенитную структуру с очень небольшим количеством, не более 1%, б-феррита. Металл шва вследствие дендритной ликвации содержит до 7,5% б-феррита. Это приводит к резкому снижению ударной вязкости в условиях глубокого холода.

Сварные швы на стали 12Х18Н10Т заметно уступают основному металлу в пластичности, что объясняется дендритной ликвацией углерода. Причиной пониженной ударной вязкости сварных швов является недостаточная стабильность аустенита при сверхнизких температурах. В условиях глубокого холода возможен распад аустенита по схеме А — М или А — а + К», где А — аустенит, М — мартенсит, а — вторичный феррит, К» — вторичные карбиды. Наличие небольшого количества первичного феррита в данном случае не имеет решающего значения. Об этом свидетельствуют результаты следующих опытов. Часть образцов подвергли закалке на воздухе после часового нагрева при 1080°, С, благодаря чему была ликвидирована дендритная ликвация углерода, но сохранена ферритная составляющая. Ударная вязкость шва повысилась в 2 раза (данные ниже).

Читайте так же:
Двигатель от стиральной машины с прямым приводом

Наличие закалки шва после сварки (an (МДж/м 2 ) при различной температуре °С):

Нет — при 20 °С = 1,81; при -196 °С = 0,54

Есть — при 20 °С = 3,5; при -196 °С = 1,03

Таким образом, повышение ударной вязкости сварного шва на стали 12Х18Н10Т можно достичь устранением дендритной ликвации углерода путем высокотемпературного нагрева. В данном случае может быть применена и местная термообработка швов.

Более простое средство повышения ударной вязкости металла шва — увеличение содержания никеля в шве до 12-14%, что обеспечивает стабильную аустенитную структуру. Чтобы получить шов с таким содержанием никеля, можно использовать электроды из стали типа Х23Н18. В этом случае сварные швы без термообработки сохраняют достаточно высокую ударную вязкость в условиях глубокого холода. В случае, когда сталь 12Х18Н10Т применяется в качестве жаропрочного материала, необходимо ограничивать содержание в шве первичного феррита 5%. Это предотвращает опасность превращения δσ в сварном шве и обеспечивается использованием пластинчатых электродов из стали 12Х18Н10Т. Наиболее высокие показатели жаропрочности швов достигаются при повышенном содержании углерода и карбидообразуюших элементов — титана и ниобия (таблица ниже).

В случае отсутствия стали с повышенным содержанием углерода применяют электроды с содержанием 0,07-0,08% С и дополнительно науглероживают металл шва, например, путем подачи крупки древесного угля или графита на поверхность шлаковой ванны тотчас после ее наведения. При сварке металла сечением 100 X 100 мм достаточно подать 1,7 г крупки размером 1-3 мм. Содержание углерода в шве может быть увеличено также за счет введения в шлаковую ванну 10% массы шлака смеси Na2C03 (82-86%) и SiC (14-18%) или применения составного электрода из сталей 12Х18Н10Т и углеродистой.

Швы стали 12Х18Н10Т отличаются грубой столбчатой макроструктурой. Литой металл шва содержит ферритную составляющую, обусловленную дендритной ликвацией. Под воздействием глубокого холода в основном металле и сварном швевозрастает количество ферромагнитной составляющей. Так, например, в стали 12Х18Н10Т, имеющей в состоянии поставки 2,5 — 3% феррита после 30 мин пребывания в жидком азоте (-196° С), количество магнитной составляющей возрастает до 7-9% (при комнатной температуре), а в сварном шве соответственно 7,5 — 8,5 и 10-12%.

Интересно отметить, что после воздействия глубокого холода в околошовной зоне наблюдается более мелкая структура, чем после сварки. Закалка разрушает столбчатую микроструктуру сварных швов и способствует некоторому растворению ферритной составляющей. Типичная для аустенитных сварных швов столбчатая макроструктура сохраняется.

Краткие обозначения:
σв— временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа ε— относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05— предел упругости, МПа Jк — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2— предел текучести условный, МПаσизг— предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10— относительное удлинение после разрыва, %σ-1— предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж— предел текучести при сжатии, МПа J-1 — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν— относительный сдвиг, % n— количество циклов нагружения
s в— предел кратковременной прочности, МПаR и ρ— удельное электросопротивление, Ом·м
ψ— относительное сужение, %E— модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV— ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 T— температура, при которой получены свойства, Град
s T— предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и λ— коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB— твердость по БринеллюC— удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV— твердость по Виккерсу pn и r— плотность кг/м 3
HRCэ— твердость по Роквеллу, шкала Са— коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o — T ), 1/°С
HRB— твердость по Роквеллу, шкала Вσ t Т— предел длительной прочности, МПа
HSD— твердость по ШоруG— модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

12Х18Н10Т

В настоящее время нержавеющая сталь представлена разными марками. Особого внимания заслуживает 12х18н10т. Ранее она называлась х18н10т. Имеет несколько аналогов:

  • 08х18г8н2т;
  • 10х14г14н4т;
  • 12х17г9ан4;
  • 08х22н6т;
  • 08х17т;
  • 15х25т;
  • 12х18н9т.

Данная разновидность относится к классу конструкционной криогенной стали, что определяет основную сферу использования марки.

Химический состав 12х18н10т регламентируется ГОСТом 5632-72. Помимо железе (Fe), в состав хром-никелевой стали 12х18н10т входят:

  • хром (Cr) — 17-19%
  • никель (Ni) — 9-11% (стандарт 10%)
  • титан (Ti) — 0,8%
  • кремний (Si) — до 0,8%
  • сера (S) — 0,02%
  • марганец (Mn) — 2%
  • медь (Cu) — до 0,03%
  • фосфор (Р) — до 0,035%
  • углерод (С) — до 0,12%.

Основными достоинствами марки 12х18н10т являются высокая ударная вязкость и пластичность. К недостаткам относятся относительно низкая устойчивость к коррозии в средах, содержащих ионы хлора, а также серную и соляную кислоты.

Где применяют марку 12х18н10т?

Материал наиболее востребован в промышленности, поскольку совместим с агрессивными средами. К примеру, детали из такой стали могут находиться в различных растворах:

  • щелочных;
  • солевых;
  • кислотных (азотной, фосфорной, уксусной).

Такое воздействие не влияет на свойства изделий. Температура работы: до +600°С при обычных условиях, до +350°С при агрессивной среде.

Высококачественная нержавеющая сталь применима в строительных и ремонтных работах. Из нее изготавливают различные интерьерные и экстерьерные детали, начиная лестницами и заканчивая коваными решетками.

В пищевой сфере она нужна в качестве материала для посуды и столовых приборов, оборудования, устойчивого к перепадам температуры. Из нее изготавливают медицинские инструменты и приборы.

Также материал пользуется спросом в нефтехимической отрасли.

Характеристики марки 12х18н10т

Прочность нержавеющей стали этого класса крайне высокая, что подтверждает срок ее эксплуатации. Твердость материала составляет HB 10 -1 = 179 Мпа. При этом удельный вес стали – 7920 кг/м 3 .

Что касается температуры, то ковка осуществляется при 1200°С в начале процесса и при 850°С в конце. Закалка осуществляется при режиме 1050-1100°С. Относится к 2-3 группе стойкости при температуре 650°С и к -4-5 при температуре 750°С.

Свариваемость марки не имеет никаких ограничений. При этом доступны различные способы сварки:

Материал не флокеночувствителен. Предел выносливости – σ-1=279 МПа, n=107.

В каком виде поставляется товар?

  • сортовых и фасонных изделий; ;
  • лент, полос и прочных прутьев; и сопутствующих элементов;
  • легированной проволоки;
  • сетки.

Качество любых изделий стального проката регламентируется соответствующими ГОСТами. В свою очередь, виды изделий также представлены существующими разновидностями. Например, трубы могут быть холоднодеформированными и горячедеформированными.

Преимущества марки 12х18н10т

Сталь 12х18н10т отличается от остальных видов тем, что обладает:

устойчивость к различному коррозионному воздействию (даже к межкристаллитной коррозии);

· высокими показателями свариваемости;

Это позволяет применять изделия из такого материала в различных условиях – сталь высокопластична даже при сильном холоде. Ее характеристики также обеспечивают длительный эксплуатационный срок и надежность готовых конструкций.

Справочная информация

Марки нержавеющих сталей по AISI, ГОСТ. Таблица соответствия DIN, SMS, ISO, ГОСТ. Химический состав нержавеющей стали EN, AISI, ASTM

Марки нержавеющих сталей по AISI

Самые распространенные марки стали по AISI и область их применения

AISI 304

Самая распространенная марка стали в повседневной жизни. Применяется в изготовлении мебели, конструкций, предметов интерьера, декора, в оборудовании для пищевой и фармацевтической промышленности, в машиностроении и строительстве.

AISI 321

Данная марка чаще всего применяется в трубопроводах работающих под давлением: трубы, детали трубопроводов, тройники, отводы, фланцы, переходы, запорная арматура, теплообменники, коллектора.

AISI316

Элементы и детали трубопроводов, и конструкций работающих в средах с повышенным содержанием щелочей, растворов солей и кислот. Все установки и агрегаты, расположенные в условиях повышенных агрессивных сред.

Марки нержавеющих сталей по ГОСТ

08Х18Н10

Рекомендуется для изготовления сварных изделий, работающих в средах менее высокой агрессивности, чем сталь марок 12Х18Н10Т и 12Х18Н12Т. Сталь обладает пониженной сопротивляемостью межкристаллитной коррозии по сравнению со сталью 12Х18Н10Т и 12Х18Н12Т. Трубы, детали трубопроводов и арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки, коллекторы выхлопных систем, сварные аппараты и сосуды химического машиностроения

10Х17Н13М2Т

Рекомендуется для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях действия кипящей фосфорной, серной, 10% уксусной кислоты и сернокислых средах. Аппараты и сосуды, работающие в средах повышенной агрессивности. Лопатки газодувки, штампуемые из листовой стали, заклепки, изготавливаемые методом горячей высадки, поковки дисков, покрышек, валов и других деталей компрессорных машин, детали турбин.

12Х18Н10Т

Детали и узлы основного оборудования и трубопроводов АЭУ с водяным теплоносителем. Лопатки, трубы и другие детали энергетического машиностроения, работающие при температуре до +600 °С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей; днища адсорбера, регенераторы, теплообменники и др. Корпуса и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 °С до +600 °С, а при наличии агрессивных сред — до +350 °С.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь – это коррозионностойкая сталь , разновидность легированной стали, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах за счет содержания хрома – 12% и более. На рынке представлены различные марки нержавеющих сталей. Самые распространенные марки стали AISI 304, AISI316 и AISI 321.

AISI304 (08Х18Н10)
Самая распространенная и самая востребованная марка стали. Сталь этой марки применяют во многих отраслях промышленности.Также данную марку применяют в пищевой, химической и фармацевтической промышленности. Она хорошо обрабатывается и имеет хорошие показатели коррозионной стойкости.

AISI316 (10Х17Н13М2)
Нержавеющая сталь этой марки имеет более высокие показатели коррозионной стойкости к агрессивным средам. Эту марку применяют в тех отраслях промышленности, где применение AISI 304 не возможно. Данную марку чаще применяют на предприятиях химической промышленности, где используются щелочи и кислоты.

AISI321 (12Х18Н10Т)
Сталь этой марке также имеет хорошие показатели по коррозионной стойкости. Также хорошо обрабатывается и поддается сварке, как и предыдущие две. Чаще всего эту марку стали применяют в изделиях, к которым предъявляются более высокие требования по механическим свойствам и жаропрочности.

Сталь 12х18н10т

Нержавеющая конструкционная сталь 12Х18Н10Т это сплав, который можно использовать в самых разных условиях и средах. Сталь 12Х18Н10Т не подвержена коррозии, отлично ведет себя в агрессивных условиях в растворах уксусной, фосфорной кислот, разбавленных щелочей, солей. Сталь 12Х18Н10Т сохраняет свои характеристики в широком температурном диапазоне. Этот сплав полностью экологичен, безопасен для здоровья, благодаря чему с успехом используется в пищевой промышленности. Сталь 12Х18Н10Т отлично сваривается различными способами, легко поддается механической обработке, что позволяет применять нержавейку при изготовлении металлоконструкций любого типа. На нашем сайте есть возможность сделать заказ, посмотреть информацию о доставке, задать вопросы.

Расшифровка стали 12Х18Н10Т

Марка стали 12Х18Н10Т указывает на химический состав сплава, где буквы это химические элементы, а цифры их процентное содержание в составе.

  • Число 12 указывает на долю содержания углерода не более 0,12%. Содержание углерода влияет на структуру, определяет показатели прочности и твердости стали. Высокоуглеродистая сталь наиболее прочная, но страдает недостатком пластичности, вязкости и чувствительностью к термообработке.
  • Х18 это показатель содержания хрома, которого в составе не более 18%. Хром распространенная легирующая добавка, которая защищает сталь от коррозии и окисления, повышает прочность без потери пластичности сплава.
  • H10 указывает на долю содержания никеля, не более 10%. Никель легирующая добавка, способствующая образованию аустенита. Вместе с хромом никель существенно повышает термическое упрочнение и вязкость стали.
  • Буква Т означает содержание титана, приблизительно равное 1%. Титан, как и два предыдущих элемента, способствует сопротивляемости коррозии, упрочнению металла, повышает пластичность и влияет на прокаливаемость в зависимости от доли содержания (может как повышать, так и понижать).

В составе в незначительном количестве содержатся следующие элементы: кремний (Si), марганец (Mn), сера (S), фосфор (P), молибден (Mo), ванадий (V), медь (Cu), вольфрам (W), алюминий (Al). Основой сплава является железо (Fe).

Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)

Сталь 12Х18Н10Т

Характеристики

Сталь 12Х18Н10Т относится к высокоуглеродистым сложнолегированным нержавеющим криогенным сплавам. Основными легирующими компонентами являются хром и никель, они исключают ржавление, обеспечивают металлу криогенные свойства (устойчивость к охлаждению) и высокую технологичность. Сталь 12Х18Н10Т применяется в температурном диапазоне от -196С до +600С. Удельный вес сплава 12Х18Н10Т составляет 7,9 г/см3. Цена нержавеющего листа стали 12Х18Н10Т начинается от 250 рублей за килограмм. Подробную информацию вы найдете на сайте нашей компании.

Физические свойства

Плотность ρ при температуре испытаний, 20 °С 7900 кг/см 3

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Удельное электросопротивление ρ, нОм*м, при температуре испытаний °С

Удельная теплоемкостьc, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С

Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С

Коэффициент линейного расширенияα*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С

Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний °С

Модуль упругости при сдвиге на кручением G, ГПа, при температуре испытаний °С

Достоинства и недостатки

Главными достоинствами стали 12Х18Н10Т являются:

  • неподверженность ржавлению при контакте с водой;
  • сохранение рабочих характеристик в широком температурном диапазоне;
  • устойчивость к агрессивным воздействиям большого числа кислот, щелочей, солей;
  • экологичность и безопасность для здоровья;
  • высокие показатели прочности, твердости, ударной вязкости, пластичности;
  • хорошая свариваемость;
  • отсутствие флокеночувствительности.

Сталь 12Х18Н10Т чувствительна к коррозии при контакте с веществами, содержащими хлор, а также серной и соляной кислотами. Это считается главным недостатком сплава.

Свариваемость

Сталь 12Х18Н10Т не имеет ограничений по свариваемости. Для сваривания применяются следующие способы:

  • ручная и автоматическая дуговая сварка;
  • электрошлаковая;
  • контактная.

Последующая термообработка не обязательна, но рекомендована для предотвращения склонности к ножевой коррозии.

Вид поставки

Основной вид поставки стали ст 12Х18Н10Т это нержавеющий лист. Листовая сталь данного класса наиболее популярна на рынке, востребована во всех отраслях промышленности, всегда хорошо продается. Плоский металлопрокат бывает горячекатаным и холоднокатаным, от этого зависят некоторые характеристики продукции, в том числе качество поверхности листа. Лист может быть гладким или фактурным, матовым или шлифованным зеркальным, термообработанным или травленым. Из листового проката получают сортовой (в т.ч. фасонный), к которому относятся лента, пруток, проволока.

  1. Стальной пруток широко применяется в быту для изготовления ограждений и различных декоративных элементов. В промышленности из него делают крепежные элементы, болты, пружины, шпильки и множество других деталей. Также стальной пруток применяется в качестве арматуры для железобетонных конструкций в строительстве.
  2. Стальная лента это сталь толщиной до 4 мм в рулонах. Ее удобно транспортировать, она также широко применяется в строительстве, машиностроении, производстве мебели. Из нее производят детали и конструкции, предназначенные для применения в агрессивных средах.
  3. Нержавеющая проволока жаропрочная, нечувствительная к влаге, используется в сварочном оборудовании в качестве электродов для сварки нержавеющих сталей. Широко применяется в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей промышленностях, машиностроении, архитектуре и строительстве.

Технологические свойства

Сталь 12Х18Н10Т поддается термической обработке, что позволяет улучшить ее эксплуатационные характеристики. В зависимости от цели обработки могут применяться закалка, отжиг (стабилизирующий или для снятия напряжения), ступенчатая обработка. Термообработка помогает снизить склонность к:

  • общей коррозии;
  • межкристаллитной коррозии;
  • ножевой коррозии;
  • напряжению;
  • потере пластичности.

Сталь 12Х18Н10Т нечувствительна к флокенам. Обработку резанием рекомендуется проводить после закаливания. Температура начала ковки 1200С, конца 850С.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector