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 | C | Si | Mn | Cr | Ni | Ti | S | P |
| 12Х18Н10Т | не более 0,12 | не более 0,80 | не более 2,00 | 17,0-19,0 | 9,0-11,0 | 5,0-8,0 | не более 0,02 | не более 0,40 |
Основные характеристики
Химический состав стального сплава 12Х18Н10Т, из которого изготавливаются бесшовные трубы, оговариваются требованиями ГОСТа под номером 5632. Согласно положениям данного нормативного документа, в составе такой стали (если она по требованию заказчика должна отличаться хорошей свариваемостью) не может содержаться более 0,02% такой вредной примеси, как сера. В соответствии со стандартом, в химический состав нержавеющей стали данной марки в незначительном количестве могут входить элементы редкоземельной группы.
Характеристика стали 12Х18Н10Т
Содержание основных химических элементов в сплаве 12Х18Н10Т
Несмотря на то, что бесшовный трубопрокат должен подвергаться термообработке, в ГОСТе допускается, что можно обойтись без нее, а также без процедуры осветления поверхности. В таких случаях дополнительно оговаривать с потребителем необходимо и механические свойства труб, и допустимую степень кривизны их поверхности.
Высокая популярность бесшовных труб из нержавеющего стального сплава марки 12Х18Н10Т объясняется тем, что по своим механическим свойствам и эксплуатационным характеристикам они считаются одними из лучших.
Технологические особенности стали
К механическим свойствам, в частности, относятся следующие параметры стального сплава данной марки:
- предел текучести – не менее 22 кгс/мм2 (216 МПа) (этот параметр, очень важный для сталей, характеризует величину напряжения, при достижении которого деформационные процессы, протекающие в металле, будут продолжать развиваться в нем даже без последующего увеличения нагрузки);
- предел прочности – 56 кгс/мм2 (549 Н/мм2);
- величина относительного удлинения – не менее 35%.
По требованию заказчика тесты на растяжение бесшовных нержавеющих труб могут проводиться при 350°.
Физические свойства стали марки 12Х18Н10Т
Внутри и снаружи труб, изготовленных из нержавеющей стали указанной марки, не должно быть таких дефектов, как трещины, плены, рванины и закаты. Если же они после осуществления контроля обнаружены, то, согласно нормативному документу, можно устранять их при помощи местной зачистки, обточки и расточки, локальной или сплошной шлифовки. При выполнении таких механических операций важно следить за тем, чтобы геометрические параметры трубы, такие как толщина стенки и наружный диаметр, не оказались в результате за пределами отклонений, указанными в ГОСТе.
Положениями нормативного документа оговаривается и цвет бесшовных труб из нержавейки, который должен быть светлым. При этом отдельные трубные изделия данной категории могут иметь матовую поверхность, отличающуюся серым оттенком, что обусловлено особенностями технологии их производства. Основная часть труб данного типа подвергается травлению в вакууме или в защитной среде, которое выполняется после термической обработки. Такая обработка (как было сказано выше, факультативная) выполняется для того, чтобы устранить с поверхности изделия цвета побежалости.
Зарубежные аналоги стали марки 12Х18Н10Т
В соответствии с положениями нормативного документа, бесшовные трубы из стального сплава марки 12Х18Н10Т по требованию потребителей могут подвергаться дополнительным испытаниям на:
- расплющивание;
- раздачу;
- способность выдерживать гидравлическое давление.
Кроме того, в отдельном пункте договора, заключенного между производителем и потребителем, может быть оговорено требование, в соответствии с которым материал изготовления труб должен обладать высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии.
В том случае, если бесшовные трубы из данного стального сплава не были подвергнуты термообработке и их не испытывали методами расплющивания или раздачи, то их проверка на устойчивость к межкристаллитной коррозии не выполняется.
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.
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т
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.
Физические свойства
Плотность ρ при температуре испытаний, 20 °С 7900 кг/см3
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х18Н10Т | 15 | 16 | 18 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 26 |
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м, при температуре испытаний °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х18Н10Т | 725 | 792 | 861 | 920 | 976 | 1028 | 1075 | 1115 |
Удельная теплоемкостьc, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| 462 | 496 | 517 | 538 | 550 | 563 | 575 | 596 |
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 15 | 16 | 18 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 26 |
Коэффициент линейного расширенияα*106, К-1, при температуре испытаний, °С
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| 16,6 | 17,0 | 17,2 | 17,5 | 17,9 | 18,2 | 18,6 | 18,9 | 19,3 |
Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х18Н10Т | 198 | 194 | 189 | 181 | 174 | 166 | 157 | 147 |
Модуль упругости при сдвиге на кручением G, ГПа, при температуре испытаний °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х18Н10Т | 77 | 74 | 71 | 67 | 63 | 59 | 57 | 54 | 49 |
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.
Примеры обозначения прочности крепежа из нержавейки:
А2-50
– мягкая сталь с пределом прочности на разрыв минимум 500 Н/мм² (500МПа).
А2-70
– холоднодеформированная сталь с пределом прочности на разрыв минимум 700 Н/мм² (700МПа).
А4-80
– высокопрочный сплав с пределом прочности на разрыв минимум 800 Н/мм² (800МПа).
Маркировка наносится на головку болтов (винтов) рядом с клеймом изготовителя, а шпильки маркируются на гладкой части или на торце, если шпилька полнорезьбовая. Иногда на торец шпильки наносится цветовая кодировка марки сплава (для А2 – зеленая, для А4 – красная). Если маркировка класса прочности отсутствует, то в расчет принимается среднее значение – 70.
Для сравнения механических свойств болтов из нержавеющей и углеродистой стали обратимся к таблице:
Углеродистые
| Аустенитные А2, А4 | |||||||
| Класс прочности | 5.6 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 50 | 70 | 80 |
| Предел прочности, Н/мм² | 500 | 600 | 800 | 1040 | 500 | 700 | 800 |
| Предел текучести, Н/мм² | 300 | 480 | 640 | 940 | 210 | 450 | 600 |
Читать также: Латунное жало для паяльника
Из таблицы видно, что при близких значениях временного сопротивления, предел текучести у аустенитных сплавов меньше, поэтому они больше подвержены пластической деформации. Это свойство позволяет болтам или шпилькам не ломаться при превышении допустимого момента затяжки или при боковых изгибающих нагрузках. В худшем случае превышение усилия может привести к срыву резьбы. В то время как углеродистые стали более хрупкие и запредельные нагрузки могут привести к излому резьбового крепежа.
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.
- 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.
- 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.
- 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.
Способы упрочнения стали и труб 12Х18Н10Т
Одним из вариантов упрочнения стали и сортового проката труб 12Х18Н10Т является высокотемпературная термическая обработка (ВТМО). Возможности уплотнения с помощью ВТМО тестировали на комбинированном полунепрерывном стане 360. Трубы 12Х18Н10Т (10х10 см, размером 2,6-5 м.) разогревали в методической печи до 1140-1210С и держали при этой температуре несколько часов.
Прокатку трубы 12Х18Н10Т делали по стандартной технологии; готовые прутья сечением 35 мм запускали в закалочные ванны, заполненные проточной водой, в которой они охлаждались ниже 90С. Самую большую прочность имел прокат, подвергался ВТМО во время наименьших температурах деформации и временном промежутке от завершения прокатки до закалки.
Таким образом, при ВТМО предел текучести металла повысился на 50-65%, в отличие с его уровнем после простой термообработки и в 1,8-2,3 раза в отличие от ГОСТ-5949 75. При этом пластические характеристики уменьшились не существенно и остались на допустимом уровне.
Сталь 12Х18Н10Т уплотняется больше, нежели ее аналог 08Х18Н10Т, но разупрочнение по степени повышения температуры увеличивается в большей степени в результате снижения стойкости металла против разупрочнения при высоком содержании углерода. Высокотемпературные кратковременные тестирования доказали, что более высокая степень прочности термомеханически уплотненного проката труб 12Х18Н10Т, при комнатной температуре, сохраняется и при высоких температурах.
Нержавеющие хромоникелевые металлы и трубы 12Х18Н10Т применяются для сварочных конструкций в криогенной технике с температурой не более -268С, для реакционного, теплообменного и емкостного оборудования, в том числе для водопроводов и паронагревателей повышенного давления с температурой работы до 600С, для коллекторов выхлопных систем, муфелей, элементов печной аппаратуры. Максимальная температура использования жаростойких трубопроката из этих сталей в протяжении 10000 часов составляет 800С, температура начала активного окалинообразования составляет 850С. При постоянной работе металл устойчив против окисления в атмосфере продуктов горения топлива при температурах меньше 900С и в условиях теплосмен менее 800С.
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.
Термообработка стали 12х18н10т
Существенно увеличить эксплуатационные качества материала можно путем термической обработки. Она способна существенно повысить эксплуатационные качества ответственных изделий.
Особенностями термической обработки можно назвать нижеприведенные моменты:
Нагреть среду до требуемой температуры можно при применении индукционной печи. Они позволяют автоматизировать процесс и повысить качество. Устанавливаться индукционные печи могут в домашних мастерских.
В заключение отметим, что нержавейки сегодня обладают наиболее высокими эксплуатационными характеристиками. Это связано с точной концентрацией определенных химических веществ. Однако, применение подобных материалов не всегда целесообразно, что связано с высокой стоимостью изготовления.
Источник
Механические свойства
| ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σb, МПа | δ5, % | ψ% |
| не менее | ||||||
| ГОСТ 5949-75 | Пруток. Закалка с 1020-1100 °С на воздухе, в масле или в воде | 60 | 196 | 510 | 40 | 55 |
| ГОСТ 18907-73 | Пруток шлифованный, обработанный на заданную прочность | 590-830 | 20 | |||
| Пруток нагартованный | До 5 | 930 | ||||
| ГОСТ 7350-77 (образцы поперечные) | Лист горячекатаный и холодно-катаный: | |||||
| закалка с 1000-1080 °С в воде или на воздухе | Св.4 | 236 | 530 | 38 | ||
| ГОСТ 5582-75(образцы поперечные) | закалка с 1050-1080 °С в воде или на воздухе | До 3,9 | 205 | 530 | 40 | |
| нагартованный | До 3,9 | 880-1080 | 10 | |||
| ГОСТ 25054-81 | Поковка. Закалка с 1050 1100 °С в воде или на воздухе | До 1000 | 196 | 510 | 35 | 40 |
| ГОСТ 18143-72 | Проволока термообработанная | 1,0-6,0 | 540-880 | 20 | ||
| ГОСТ 9940-81 | Труба бесшовная горячедеформированная без термообработки | 3,5-32 | 529 | 40 | ||
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σa, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 |
| 20 | 225-315 | 550-650 | 46-74 | 66-80 | 215-372 |
| 500 | 135-205 | 390-440 | 30-42 | 60-70 | 196-353 |
| 550 | 135-205 | 380-450 | 31-41 | 61-68 | 215-353 |
| 600 | 120-205 | 340-410 | 28-38 | 51-74 | 196-358 |
| 650 | 120-195 | 270-390 | 27-37 | 52-73 | 245-353 |
| 700 | 120-195 | 265-360 | 20-38 | 40-70 | 255-353 |
Примечание.Закалка с 10501100 °С на воздухе.
Механические свойства при испытании на длительную прочность (ГОСТ 5949-75)
| tисп, °С | Предел ползучести, МПа, не менее | Скорость ползучести, %/ч |
| 600 | 74 | 1/100000 |
| 650 | 29-39 |
| tисп, °С | Предел длительной прочности, МПа, не менее | τ, ч |
| 600 | 147 | 10000 |
| 650 | 78-98 |
Ударная вязкость KCU
| Состояние поставки | KCU, Дж/см2, при температуре, °С | ||
| +20 | -40 | -75 | |
| Полоса 8×40 мм | 286 | 303 | 319 |
Примечание.Предел выносливости σ-1= 279 МПа при n = 107.
Чувствительность к охрупчиванию при старении
| Время, ч | Температура, °С | KCU, Дж/см2 |
| Исх. сост. | Исх. сост. | 274 |
| 5000 | 600 | 186-206 |
| 5000 | 650 | 176-196 |
Жаростойкость
| Среда | Температура, °С | Группа стойкости или балл |
| Воздух | 650 | 2-3 |
| 750 | 4-5 |
Стойкость стали 12Х18Н10Т к сульфидному коррозионному растрескиванию
| Метод формообразования заготовок | Наименование деталей |
| Поковки, штамповки, заготовки из проката | Корпус, крышка, шток, шпиндель, детали уплотнения затвора, концевые детали сильфона |
Коэффициент относительной эрозионной стойкости деталей арматуры из стали 12Х18Н10Т
| Детали проточнойчасти арматуры | Материал деталей | Коэффициент эрозионной стойкости относительно стали 12X18H10T | Максимальный перепад давления, при котором отсутствует эрозионный износ, МПа |
| Корпус, патрубки, шток, плунжер (шибер), седло | 12Х18Н10Т | 1,0 | 4,0 |
ПРИМЕЧАНИЕ
Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).
Материалы являются эрозионностойкими, если коэффициент относительной эрозионной стойкости Kn не менее 0,5 и твердость материала HRC≥28.
Стойкость стали 12Х18Н10Т против щелевой эрозии
| Группастойкости | Балл | Эрозионнаястойкость поотношению кстали 12X18H10T |
| Стойкие | 2 | 0,75-1,5 |
Стойкость стали 12Х18Н10Т против ударной эрозии
| Баллстойкости | НВ неболее | Материалы |
| 5 | 150 | Аустенитная хромоникелевая нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т |
Требования ГОСТа 9940-81
Нержавеющий стальной сплав марки 12Х18Н10Т также используется для производства бесшовных труб в соответствии с ГОСТом 9940-81. По данному нормативному документу, бесшовные трубные изделия изготавливаются методом горячего деформирования, для чего используются нержавеющие стали общего назначения.
Бесшовные трубы, которые производятся по ГОСТу 9940-81, могут иметь диаметры, находящиеся в интервале 57–325 мм, и толщину стенок 3,5–32 мм. Стандартная длина таких труб, которые могут соответствовать обычной и высокой степени точности, может составлять от 3 до 8,5 метров. Положениями ГОСТа 9940-81 также оговариваются остальные геометрические параметры труб данной категории, физико-механические свойства материала, из которого они изготовлены, предельно допустимые отклонения кривизны поверхности изделий, их наружного диаметра и толщины стенок.
Допустимые отклонения геометрических размеров труб зависят от точности изготовления
По требованиям к химическому составу материала изготовления бесшовных нержавеющих труб ГОСТ 9940-81 мало чем отличается от положений предыдущего нормативного документа. Определить массу труб можно по той же методике, которая представлена выше.
Государственным стандартом под номером 9940-81 предусматривается, что бесшовные трубы, изготовленные из нержавейки, в зависимости от пожеланий заказчика могут подвергаться или не подвергаться термической обработке, соответствовать дополнительным требованиям по своей устойчивости к межкристаллитной коррозии. Кроме того, потребители труб данного типа могут дополнительно оговаривать с их производителем методы испытаний таких изделий, которые проводятся по методикам, оговоренным положениями ГОСТа 9941-81.
Нержавеющая бесшовная труба г/д используется чаще всего для транспортировки различного вида жидкостей и газов
Значимым отличием ГОСТа 9940-81 от стандарта под номером 9941-81 является то, что его требованиями не предусмотрена обязательная термическая обработка бесшовных нержавеющих труб. Объясняется это тем, что трубы, соответствующие данному стандарту, как уже говорилось выше, производятся методом горячего деформирования, а это уже предполагает, что материал их изготовления был подвергнут значительному термическому воздействию. Последнее необходимо для облегчения пластической деформации материала изготовления труб и одновременно придает ему требуемые физико-механические свойства.
Следует отметить, что различия в характеристиках бесшовных нержавеющих труб, произведенных по ГОСТам 9940-81 и 9941-81, как раз и объясняются разными технологиями изготовления. Так, бесшовные трубы из нержавейки, полученные методом горячего деформирования, отличаются хорошей пластичностью и гибкостью, но обладают меньшей прочностью и устойчивостью к механическим воздействиям, чем холодно- и теплодеформированные. Например, можно сравнить следующие параметры труб из нержавеющего стального сплава марки 12Х18Н10Т, произведенных по ГОСТам 9940-81 и 9941-81:
Сравнение нержавеющих труб, произведенных по различным технологиям
За счет повышенной прочности бесшовные нержавеющие трубы, изготовленные методами холодного и теплого деформирования, вне зависимости от своих геометрических параметров, должны выдерживать номинальную нагрузку, предусмотренную требованиями нормативного документа. Именно этим объясняется, что труборокат данной категории может производиться с меньшими величинами наружного диаметра и толщины стенок, чем изделия, изготавливаемые по ГОСТу 9940-81. Так, если сравнивать холодно- и теплодеформированные трубы с горячекатаными изделиями одного наружного диаметра (273 мм), изготовленными из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т, то первые допускается производить с толщиной стенки 3–14 мм, тогда как для вторых этот параметр должен составлять 11–20 мм. При этом пределы текучести таких изделий, поскольку изготовлены они из стали одной марки, полностью совпадают и составляют 22кгс/мм2 (216 МПа).
Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что холодно- и теплодеформированные бесшовные трубы, произведенные из стали марки 12Х18Н10Т, целесообразнее использовать в тех случаях, где требуется высокая прочность при незначительном весе трубных конструкций, а горячекатанные изделия будут оптимальными тогда, когда особенно важными свойствами являются гибкость и пластичность используемых труб.
Назначение и применение 12Х18Н10Т
Нержавеющая хром-никелевая сталь 12Х18Н10Т является одной из самых используемых нержавеющих сталей на отечественном рынке. Она находит применение в:
- пищевой промышленности при производстве алкоголя и мясомолочной продукции;
- химической промышленности;
- нефтяной промышленности и топливно-энергетическом секторе;
- машиностроении;
- строительстве (швеллер, уголок, круг, калиброванный шестигранник, сетка и т.д.).
Из стали 12Х18Н10Т производятся детали узкого назначения, работающие под высоким давлением и при экстремально низких температурах, например, при производстве жидкого кислорода применяются сосуды из стали 12Х18Н10Т. Способность стали 12Х18Н10Т сохранять свойства при сильном нагреве позволяет использовать ее в сварной аппаратуре.
Примерное применение как жаростойкой стали
Жаростойкая сталь применяется при критически высоких температурах непродолжительное время и в ненагруженном состоянии. Она невосприимчива к коррозии и может применяться в газовых средах. Сталь 12Х18Н10Т в качестве жаростойкой стали применяется в выхлопных системах и для изготовления труб.
Примерное применение как жаропрочной стали
Жаропрочная сталь в отличие от жаростойкой выдерживает нагрузки при критических температурах, может работать долго. Устойчива к коррозии и газовым средам. Сталь 12Х18Н10Т в качестве жаропрочной стали применяется при изготовлении труб и патрубков, печной арматуры, коллекторов. Максимальная температура длительной эксплуатации 800С.
Применение стали 12Х18Н10Т для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °С | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Сортовой прокат ГОСТ 5949. Листы ГОСТ 7350. Поковки ГОСТ 25054. Трубы ГОСТ 9940, ГОСТ 9941 (из 12Х18Н10Т) | От -270 до 350 | Для сварных узлов арматуры, работающих в агрессивных средах: HNO3, щелочей, аммиачной селитры, пищевых сред, сред спецтехники, судовой арматуры, криогенных сред, сероводородсодержащих сред; для мембран |
| Св. 350 до 610 | Для сварных узлов арматуры при отсутствии требования стойкости к межкристаллитной коррозии |
Применение стали 12Х18Н10Т для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали, по ГОСТ 1759.0 | Стандарт или технические условия на материал | Параметры применения | |||||
| Болты, шпильки, винты | Гайки | Плоские шайбы | |||||
| Темпера- тура среды, °С | Давление номи- нальноеPn, МПа (кгс/см2) | Темпера- тура среды, °С | Давление номи- нальноеPn, МПа (кгс/см2) | Темпера- тура среды, °С | Давление номи- нальноеPn, МПа (кгс/см2) | ||
| 12Х18Н10Т | ГОСТ 5632 | От -196 до 600 | Не регламен- тируется | От -196 до 600 | Не регламен- тируется | От -196 до 600 | Не регламен- тируется |
Применение стали 12Х18Н10Т для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | Температура рабочей среды, °С | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Сортовой прокат ГОСТ 5949 | От -270 до 350 | Применяется для работы в агрессивных средах: азотной кислоте, щелочах, аммиачной селитре, пищевых средах, средах спецтехники, судпрома, криогенной техники и сероводородсодержащих средах. Применяется для сварных узлов |
| Сортовой прокат ГОСТ 5949 | Св. 350 до 610 | Применяется для работы в средах, не вызывающих межкристаллитной коррозии |
Применение стали 12Х18Н10Т для сильфонов (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | НД на изготовление сильфонов | Температура рабочей среды, °С | Давление рабочее Pp, МПа(кгс/см2), не более | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Лист ГОСТ 5582. Лента ГОСТ 4986, (для стали 1.4541) | ГОСТ 21744, ГОСТ 22388 | От -260 до 550 | От 0,6 до 25,0 (от 6 до 250) | Для воды, пара, инертных газов и для криогенных температур. Для сред слабой агрессивности до температуры 350°С. Для коррозионных сред до 150°С |
| Труба ГОСТ 10498 | От -260 до 465 | От 0,15 до 3,10 (от 1,5 до 31,0) |
ПРИМЕЧАНИЕ: В таблице указаны предельные величины по температурам и рабочим давлениям. Конкретные сочетания параметров применения (рабочее давление, осевой ход, температура и полный назначенный ресурс) приведены в нормативной документации на сильфоны.
Применение стали 12Х18Н10Т для узла затвора арматуры
| Марка стали | Температура рабочей среды, °С | Твердость | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | От -100 до 300 | 155…170 HB | Работоспособность узла затвора обеспечивается при наличии наплавки или другого износостойкого покрытия в ответной детали |
Применение стали 12Х18Н10Т для винтовых цилиндрических пружин
| Марка стали | НД на поставку | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Проволока | От -253 до 400 | Предохранительные, регулирующие клапаны, маломагнитные пружины |
Применение стали 12Х18Н10Т для прокладок
| Марка стали | Вид полуфабриката | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению | |
| Наименование | НД на поставку | |||
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | Листы толстые термически обработанные | ГОСТ 7350 | От -253 до 600 | Применяется для работы в коррозионных средах |
Применение стали 12Х18Н10Т для изготовления основных деталей арматуры атомных станций
| Марка стали | Вид полуфабриката или изделия | Максимально допустимая температура применения, °С |
| 12Х18Н10Т ГОСТ 5632, ГОСТ 24030 | Листы, трубы, поковки, сортовой прокат. Крепеж | 600 |
Максимально допустимые температура применения стали 12Х18Н10Т в средах, содержащих аммиак
| Марка стали | Температура применения сталей, °С при парциальном давлении аммиака, МПа (кгс/см ) | ||
| Св. 1(10) до 2(20) | Св. 2(20) до 5(50) | Св. 5(50) до 8(80) | |
| 12Х18Н10Т | 540 | 540 | 540 |
Максимально допустимые температура применения стали 12Х18Н10Т в водородосодержащих средах
| Марка стали | Температура, °С, при парциальном давлении водорода, PH2, МПа (кгс/см2) | ||||||
| 1,5(15) | 2,5(25) | 5(50) | 10(100) | 20(200) | 30(300) | 40(400) | |
| 12Х18Н10Т | 510 | 510 | 510 | 510 | 510 | 510 | 510 |
ПРИМЕЧАНИЕ
Параметры применения сталей, указанные в таблице, относятся также к сварным соединениям.
Парциальное давление водорода рассчитывается по формуле: PH2= (C*Pp)/100, где C процентное содержание в системе; PH2 парциальное давление водорода; Pp рабочее давление в системе.
Виды бесшовных труб из стали марки 12Х18Н10Т
Под требования ГОСТа 9941-81 попадают не только трубы 12Х18Н10Т, но и бесшовные трубные изделия, изготавливаемые методами холодного и теплого деформирования из других марок нержавеющих сталей общего назначения. Согласно положениям указанного ГОСТа, сортамент таких труб составляют изделия, наружный диаметр которых находится в интервале 5–273 мм, а стенки имеют толщину от двух десятых до двадцати двух мм. Требования ГОСТа 9941-81 касаются не только геометрических параметров бесшовных труб из нержавейки, но и технических характеристик таких изделий.
Допускаемая длина нержавеющих труб, передаваемых на склад или потребителям, которая также оговаривается ГОСТом, определяется их наружным диаметром и толщиной стенки.
Требования к длине нержавеющих труб
В стандартном исполнении данный параметр может находиться в интервале 4–7 м, но ГОСТ 9941-81 также допускает, что трубы бесшовного типа из нержавеющей стали могут отпускаться потребителям в следующих вариантах длины.
- Трубы, толщина стенок которых не превышает полмиллиметра, имеют немерную длину. При этом минимальная длина таких труб не может быть меньше 0,75 м, а максимальная не должна превышать наибольшее стандартное значение.
- Трубные изделия с толщиной стенки, находящейся в интервале 0,5–1 мм, делают немерной длины, величина которой не выходит за пределы 1 метра и максимального стандартного значения.
- Трубы, толщина стенок которых более 1 мм, имеют немерную длину, величина которой находится в интервале 1,5–12,5 м.
- Выпускают также нержавеющие трубы мерной длины, минимальное значение которой не выходит за пределы длин немерных изделий, а максимальное – за границы наибольшей длины, оговоренной ГОСТом. Для трубопроката, длина которого соответствует этой категории, максимальное предельное отклонение данного параметра не должно превышать 15 мм. Нормативный документ допускает, что длина мерных труб может быть больше оговоренных стандартом параметров, но для производства таких изделий необходима предварительная договоренность между производителем и потребителем.
- Есть трубы с длиной, которая кратна мерной, при этом наименьшее значение такой кратности, в соответствии с положениями ГОСТа 9941-81, составляет 300 мм. При производстве такого трубопроката на каждую сторону разреза допускается оставлять припуск, величина которого не должна превышать 5 мм. Кроме того, стандарт оговаривает величину предельного отклонения от полной длины таких изделий, которое не должно превышать +15 мм.
- При наличии у потребителя необходимости в нержавеющих трубах, длина которых превышает 12,5 м, ГОСТ допускает возможность их изготовления, но это также необходимо предварительно согласовать с производителем.
- Трубные изделия, наружный диаметр которых не превышает 25 мм, по договоренности заказчика такой продукции и ее производителя могут выпускаться с длиной, доходящей до 16 м.
Труба нержавеющая котловая КВД 57х4 длиной 6,5 метра
ГОСТ 9941-81 классифицирует трубы 12Х18Н10Т и изделия, выполненные из других марок сталей, не только по вариантам их длины и другим геометрическим параметрам, но и по степени их точности. Так, трубы бесшовного типа из нержавеющих стальных сплавов могут соответствовать обычной, высокой и повышенной точности.
С геометрическими параметрами бесшовных трубных изделий связаны величины предельных отклонений толщины их стенок, а также наружного диаметра. ГОСТ 9941-81 также регламентирует и величину допустимой кривизны трубопроката бесшовной категории, которая, если ее замерять на отрезке трубы длиной 1 метр, не может превышать:
- 1 мм – для труб любого диаметра, толщина стенок которых составляет полмиллиметра и более;
- 2 мм – для труб с толщиной стенок менее полумиллиметра и наружным диаметром, превышающим 15 мм.
Визуальный осмотр поверхности труб является одним из этапов контроля качества
Для нержавеющих бесшовных труб с наружным диаметром менее 15 мм, толщина стенок которых не превышает полмиллиметра, такой параметр, как величина допустимой кривизны, в стандарте не оговаривается. Единственное требование заключается в том, что на их поверхности не должно быть резких перегибов.
Концы бесшовных труб, согласно ГОСТу 9941-81, должны быть обрезаны строго под углом 90°, а после выполнения такой обрезки их следует зачистить от заусенцев. При зачистке на поверхности труб могут сформироваться шероховатость и фаска, наличие которых допускается стандартом. Потребитель труб, толщина стенки которых превышает 5 мм, при необходимости может указать, что на их обрезанных концах должна быть специально выполнена фаска под сварку.
