Класс: Сталь конструкционная криогенная
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73. Лист толстый ГОСТ 7350-77. Лист тонкий ГОСТ 5582-75. Лента ГОСТ 4986-79. Проволока ГОСТ 18143-72. Поковки и кованные заготовки ГОСТ 25054-81, ГОСТ 1133-71 Трубы ГОСТ 9940-81, ГОСТ 9941-81, ГОСТ 14162-79.
Использование в промышленности: 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.; сталь аустенитного класса.
Зарубежные аналоги материала 12Х18Н10Т
США | Германия | Япония | Франция | Англия | Евросоюз | Италия | Испания | Китай | Швеция | Болгария | Венгрия | Польша | Румыния | Чехия | Австрия | Австралия | Юж.Корея | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- | DIN,WNr | JIS | AFNOR | BS | EN | UNI | UNE | GB | SS | BDS | MSZ | PN | STAS | CSN | ONORM | AS | KS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельный вес: 7920 кг/м3 Термообработка: Закалка 1050 - 1100oC, вода Температура ковки: начала 1200 °С, конца 850 °С. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе Твердость материала: HB 10 -1 = 179 МПа Свариваемость материала: без ограничений, способы сварки: РДС (электроды ЦТ-26), ЭШС и КТС. Рекомендуется последующая термообработка Обрабатываемость резанием: в закаленном состоянии при HB 169 и σв=610 МПа, Кu тв. спл=0,85, Кu б. ст=0,35 Флокеночувствительность: не чувствительна Жаростойкость: в воздухе при Т=650 °С 2-3 группа стойкости, при Т=750 °С 4-5 группа стойкости Предел выносливости: σ-1=279 МПа, n=107 |
Механические свойства стали 12Х18Н10Т ( стар. Х18Н10Т ) |
||||||
ГОСТ |
Состояние поставки, режимы термообработки |
Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % |
ГОСТ 5949-75 | Прутки. Закалка 1020-1100 °С, воздух, масло или вода. | 60 | 196 |
510 |
40 |
55 |
ГОСТ 18907-73 |
Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность. Прутки нагартованные. |
- До 5 |
- - |
590-830 930 |
20 - |
- - |
ГОСТ 7350-77 (Образцы поперечные) ГОСТ 5582-75 (Образцы поперечные) |
Листы горячекатанные и холоднокатанные: - закалка 1000-1080 °С, вода или воздух. - закалка 1050-1080 °С, вода или воздух. - нагартованные |
Св. 4 До 3,9 До 3,9 |
236 205 - |
530 530 880-1080 |
38 40 10 |
- - - |
ГОСТ 25054-81 |
Поковки. Закалка 1050-1100 °С, вода или воздух. |
До 1000 | 196 | 510 | 35 |
40 |
ГОСТ 18143-72 | Проволока термообработанная. | 1,0-6,0 | - | 540-880 | 20 | - |
ГОСТ 9940-8 |
Трубы бесшовные горячедеформированные без термообработки |
3,5-32 | - | 529 | 40 | - |
Механические свойства стали 12Х18Н10Т ( стар. Х18Н10Т ) при повышенных температурах | |||||
Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / см2) |
Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе |
|||||
20 500 550 600 650 700 |
225-315 135-205 135-205 120-205 120-195 120-195 |
550-650 390-440 380-450 340-410 270-390 265-360 |
46-74 30-42 31-41 28-38 27-37 20-38 |
66-80 60-70 61-68 51-74 52-73 40-70 |
215-372 196-353 215-353 196-358 245-353 255-353 |
Механические свойства 12Х18Н10Т ( стар. Х18Н10Т ) при испытаниях на длительную прочность (ГОСТ 5949-75) | ||||
Температура испытания, °С |
Предел ползучести, МПа |
Скорость ползучести %/ч |
Предел длительной прочности, МПа, не менее |
Длительность испытания, ч |
600 650 |
74 29-39 |
1/100000 |
147 78-98 |
10000 |
Ударная вязкость стали 12Х18Н10Т ( стар. Х18Н10Т ) KCU, (Дж/см2) | |||
Т= +20 °С |
Т= -40 °С | Т= -75 °С | Термообработка |
286 |
303 |
319 |
Полоса 8х40 мм в состоянии покоя |
Чуствительность стали 12Х18Н10Т ( стар. Х18Н10Т ) к охрупчиванию при старении | ||
Время, ч |
Температура, °С |
KCU, Дж/см |
Исходное состояние 5000 5000 |
600 650 |
274 186-206 176-196 |
Жаростойкость стали 12Х18Н10Т ( стар. Х18Н10Т ) | ||
Среда |
Температура, ºС |
Группа стойкости или балл |
Воздух |
650 750 |
2-3 4-5 |
Физические свойства стали 12Х18Н10Т ( старое название Х18Н10Т ) | ||||||
T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (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 |
Характеристика и особенности элекро шлаковой сварки стали 12Х18Н10Т: хромо никеле титановая 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 чисто аустенитную 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).
Наличие закалки шва после сварки (an (МДж/м2) 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
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.