Содержание
Марка стали — 12Х18Н10Т
Стандарт — ГОСТ 5632
Заменитель — 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т
Сталь 12Х18Н10Т содержит углерода не более 0,12%, Х18 — указывает содержание хрома в стали примерно 18%, Н10 — указывает содержание никеля в стали около 10%, буква Т в конце марки означает, что в стали содержится примерно 1% титана. Сталь легированная, коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная.
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т применяется для изготовления сварных изделий, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей. Неустойчива в серосодержащих средах. Применяется в случаях, когда не могут быть применены безникелевые стали.
Из нержавеющей стали 12Х18Н10Т изготовляют трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей, корпуса и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до +600°С, а при наличии агрессивных сред до +350°С.
| Массовая доля основных химических элементов, % | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| C — углерода | Si — кремния | Mn — марганца | Cr — хрома | Ni — никеля | Ti — титана |
| Не более 0,12 | Не более 0,80 | Не более 2,00 | 17,00-19,00 | 9,00-11,00 | Не более 0,80 |
| Технологические свойства | |
|---|---|
| Ковка | Температура ковки, °С: начала 1200, конца 850. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. |
| Свариваемость | Сваривается без ограничений. Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, электрошлаковая сварка, контактная сварка. Рекомендуется последующая термообработка. |
| Обрабатываемость резанием | При HB 169 и σв = 608 МПа: Kv твердый сплав = 0,60 Kv быстрорежущая сталь = 0,35 |
| Флокеночувств. | Не чувствительна |
| Физические свойства | Температура испытаний, °С | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
| Модуль нормальной упругости E, ГПа | 198 | 194 | 189 | 181 | 174 | 166 | 157 | 147 | — | — |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 77 | 74 | 71 | 67 | 63 | 59 | 57 | 54 | 49 | — |
| Плотность ρn, кг/м 3 | 7900 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К) | 15 | 16 | 18 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 26 | — |
| Удельное электросопротивление ρ, нОм*м | 725 | 792 | 861 | 920 | 976 | 1028 | 1075 | 1115 | — | — |
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 | |
| Коэффициент линейного расширения α*10 6 , K -1 | 16,6 | 17,0 | 17,2 | 17,5 | 17,9 | 18,2 | 18,6 | 18,9 | 19,3 | — |
| Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) | 462 | 496 | 517 | 538 | 550 | 563 | 575 | 596 | — | — |
Отверстия под резьбу
Таблица сверл для отверстий под нарезание трубной цилиндрической резьбы.
Размеры гаек под ключ
Основные размеры под ключ для шестигранных головок болтов и шестигранных гаек.
G и M коды
Примеры, описание и расшифровка Ж и М кодов для создания управляющих программ на фрезерных и токарных станках с ЧПУ.
Типы резьб
Типы и характеристики метрической, трубной, упорной, трапецеидальной и круглой резьбы.
Масштабы чертежей
Стандартные масштабы изображений деталей на машиностроительных и строительных чертежах.
Режимы резания
Онлайн калькулятор для расчета режимов резания при точении.
Отверстия под резьбу
Таблица сверл и отверстий для нарезания метрической резьбы c крупным (основным) шагом.
Станки с ЧПУ
Классификация станков с ЧПУ, станки с ЧПУ по металлу для точения, фрезерования, сверления, расточки, нарезания резьбы, развёртывания, зенкерования.
Режимы резания
Онлайн калькулятор для расчета режимов резания при фрезеровании.
Форматы чертежей
Таблица размеров сторон основных и дополнительных форматов листов чертежей.
CAD/CAM/CAE системы
Системы автоматизированного проектирования САПР, 3D программы для проектирования, моделирования и создания 3d моделей.
Чтение чертежей
Техническое черчение, правила выполнения чертежей деталей и сборочных чертежей.
Одной из наиболее распространенных и используемых среди нержавеющих материалов является сталь марки 12Х18н10т. Характеристики сплава, которые мы рассмотрим в сегодняшней статье, в немалой степени способствовали этому. Если описывать принадлежность этого состава полностью, то здесь обязательно нужно выделить, что он содержит титан, а относится к аустенитному классу.
Общее описание ключевых параметров
Итак, можно начать с того, что химический состав стали регламентируется довольно старым ГОСТ 5632-72. Среди однозначных преимуществ этого вида материала выделяется высокая ударная вязкость, а также высокая пластичность. Так как марка сплава относится к аустенитному классу, то, естественно, она проходит термическую обработку. Эта процедура заключается в процессе закаливания при температуре от 1050 до 1080 градусов по Цельсию, с последующим охлаждением материала в воде. Проведение данной процедуры обеспечивает достижение максимальных показателей вязкости и пластичности. Прочность, а также твердость материала будут примерно на среднем уровне.
Еще один важный момент заключается в том, что при работе с температурами до +600 градусов по Цельсию, характеристики 12х18н10т позволяют применять сплав в качестве жаропрочного. В качестве основных легирующих элементов используется хром и никель.
Еще одно важное свойство — это то, что однофазные сплавы обладают устойчивой структурой аустенитного класса с малым количеством карбидов титана. Это вещество добавляется для того, чтобы избежать такого недостатка, как межкристаллитная коррозия. Уровень прочности сталей, принадлежащих к аустенитным и аустенитно-ферритным классам, не превышает предела в 700-850 МПа.
Использование стали
Сплав 12х18н10т, который также можно называть нержавеющей хромо-никелевой сталью, можно применять в большом количестве разнообразных сфер. К примеру, такой состав с разной степенью прочности успешно применяется там, где нужно сочетать высокие прочностные и упругие свойства металлических деталей, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды.
Потребительские свойства
Если говорить об основных потребительских свойствах данного сплава, то важно отметить следующее. Такие характеристики 12х18н10т, как предел прочности, а также относительное удлинение, устанавливаются с определенной степенью приближенности. Также имеются справочные данные, не учитывающие упрочняемость металла, которая существенно зависит от химического состава, способа плавки и тех параметров, что имелись перед обработкой.
Специалисты рекомендуют использовать эту сталь в тех случаях, когда необходимо изготовить сварные детали, в разбавленных растворах разных кислот (азотной, фосфорной и т. д.). Также возможно производство разнообразных деталей, которые смогут работать в температурном диапазоне от -196 до +600 градусов по Цельсию под высоким давлением. Здесь же стоит отметить, что если имеется тесная связь с какой-либо агрессивной средой, то верхний температурный предел опустится с 600 до 350 градусов.
Характеристики 12х18н10т. Расшифровка маркировки
Итак, если говорить о расшифровке данного класса, то, естественно, начинать следует с общих понятий. Первое, что видно в названии, — это цифры. Это значение показывает, каково среднее содержание углерода в сотых долях процента в этом составе. Если говорить конкретно об этом сплаве, то здесь это содержание будет 0,12 %. Если, к примеру, вначале будет указана лишь одна цифра, это означает, что количество углерода повышается до десятых долей процента. Если же цифра отсутствует вовсе, то этого вещества в материале 1% или более.
Далее следует рассматривать букву Х и цифру 18 вместе. Буква говорит о том, что в составе имеется хром, а число показывает, сколько его в процентах. В данном случае содержание Cr равно 18 %. Здесь важно отметить, что сотых долей или десятых долей процента может быть только углерода, и стоят такие цифры только в начале. Все остальные характеристики стали 12х18н10т указываются в полных процентах.
Далее все становится уже просто, н10 говорит о том, что в составе имеется 10% никеля. Что касается последней буквы Т, то она указывает на содержание титана в сплаве. Цифра здесь, как видно, отсутствует, а это означает, что количество достаточно малое — около 1 %. Содержание титана не может превышать 1,5 % от общей массовой доли.
Если подвести итог, то характеристика стали 12х18н10т следующая: 0,12 % углерода, 18 % хрома, 10 % никеля, малое количество титана, которое не превышает показателя в 1,5 %. Все это можно узнать лишь из названия.
Как легирующие элементы изменяют структуру сплава?
Естественно, что каждый из элементов, который добавляется в состав, оказывает свое влияние на конечные характеристики нержавейки 12х18н10т.
К примеру, никель. Использование этого элемента в качестве легирующего увеличивает g — область. Однако здесь очень важно отметить, что его должно быть достаточное количество — от 8 до 12%, чтобы получить эффект расширения. Еще один важный факт — добавление именно этого вещества переводит сплав в аустенитный класс, а это ключевое значение. Переход в этот класс позволяет сочетать очень высокую технологичность стали и большое количество разнообразных эксплуатационных характеристик. Также добавление никеля увеличивает стойкость к коррозии и позволяет применять сталь в тех местах, где имеется постоянный контакт с агрессивными средами (кислоты).
Прочностные характеристики ст. 12х18н10т
Одним из наиболее распространенных методов увеличения прочности считается высокотемпературная термическая обработка (ВТМО). Для того чтобы исследовать воздействие ВТМО на данный вид стали, были выбраны заготовки 100 х 100 мм и длиной от 2,5 до 5 м. Закалка проводилась на стане 350. Процесс выглядел таким образом: сначала сырье нагревалось в методической печи при температуре в 1150-1200 градусов. Далее их выдерживали под воздействием этой же температуры в течение 2-3 часов. Прокат самой стали проходил по обычной технологии прокатки.
Можно добавить, что сталь 12х18н10т упрочняется сильнее, чем, к примеру, 08х18н10т, но при этом у нее увеличен процент разупрочнения с повышением температуры. Это связано с разной долей содержания углерода.
Что еще важно сказать о температурных характеристиках, так это то, что если сталь эксплуатируется при показателе в 800 градусов, то максимальное время ее работы около 10 000 часов.
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.
Расшифровка маркировки
Рассматривая расшифровку по стандартам ГОСТ (12×18н10т имеет зарубежные аналоги, маркировка которых проводится по несколько иному принципу), следует отметить следующие моменты:
Основным химическим элементом принято считать углерод, который определяет особенности кристаллической решетки металла. У этой марки около 0,12% углерода.- Коррозионная стойкость достигается путем добавления большого количества хрома (от 17 до 19%).
- Для повышения характеристик в состав включается никель в концентрации от 9%до 11%.
- 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.
Основные характеристики
Особенности химического состава определяют основные характеристики 12×18н10т. Примером назовем нижеприведенные моменты:
Именно высокая концентрация хрома определяет коррозионную стойкость металла. Поэтому он применяется при создании деталей и материалов, которые эксплуатируются в сложных условиях.- Включение в состав большого количества никеля позволяет перевести металл в класс аустенитов. За счет этого существенно расширяется технологичность металла. Именно из-за никеля такие стали хорошо прокатывать в холодном и горячем состоянии. Никель определяет повышенную устойчивость к агрессивным средам, в число которых относится серная кислота.
- Склонность к межкристаллической коррозии была снижена путем добавления в состав титана. За счет реакции с углеродом создается тугоплавкий карбид.
- Кремний становится причиной повышения плотности. Во многие составы кремний добавляется для того чтобы повысить плотность и увеличить прочность, предел текучести. Стоит учитывать, что кремний становится причиной снижения пластичности. Поэтому его высокая концентрация может существенно усложнить процесс проката.
- Марганец вводится в состав для получения мелкозернистой структуры, которая обладает более высокой устойчивостью к механическому и иному воздействию.
При производстве легированной стали уделяется внимание концентрации фосфора. Это вещество существенно ухудшает эксплуатационные качества материала. Поэтому качественная легированная сталь в своем составе имеет не более 0,035% фосфора.
Достоинства и недостатки
К достоинствам рассматриваемого сплава можно отнести:
- Высокую ударную вязкость.
- Пластичность.
Основным недостатком назовем снижение коррозионной стойкости при эксплуатации материала в среде с высокой концентрацией ионов хлора. Кроме этого, коррозионная стойкость теряется в случае воздействия серной или соляной кислоты.
Область применения
Характеристики стали 12×18н10т определяют следующее ее применение:
- Машиностроительная область.
- Химическая промышленность.
- Пищевая промышленность.
- Энергетический сектор.
- Сфера перегона и переработки нефтепродуктов.
В химической промышленности металл применяется для изготовления различных емкостей, которые могут работать при высоком давлении. Кроме этого, проводится производство устройства для выработки жидкого кислорода. Из стали 12×18н10т производят трубы, предназначенные для транспортировки растворов с повышенной химической агрессивностью. Примером можно назвать вещества с повышенной концентрацией уксусной или фосфорной кислоты.
Легированная сталь с повышенной концентрацией хрома и никеля применяется при производстве криогенной техники, которая может эксплуатироваться при температуре до -270 градусов Цельсия. Особенности состава определяют то, что он может выдержать воздействие температуры до 600 градусов Цельсия. Поэтому сталь подходит для изготовления различных деталей, которые предназначены для производства проволоки, кругов и листов, печной арматуры и патрубков.
В заключение отметим, что исключительное сочетание эксплуатационных качеств определяет распространение материала практически во всех отраслях промышленности. Практически все получаемые изделия характеризуются высоким сроком эксплуатации.
