Gatunek stali nierdzewnej 12x18n10t

18.07.2019

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www.allbest.ru/

OsobliwościIcechystal 12Х18Н10Т

Współczesny rozwój ludzkości nierozerwalnie wiąże się z rozwojem nowych technologii, tworzeniem nowych materiałów do zastosowania w różnych gałęziach przemysłu oraz wydłużaniem żywotności tworzonych części, maszyn i urządzeń.

Jednym z najważniejszych etapów rozwoju metalurgii było powstanie i rozwój stali nierdzewnych. Rozważmy najczęściej używaną i rozpowszechnioną stal 12Х18Н10Т - zidentyfikujemy zalety, wady, wpływ pierwiastków stopowych na właściwości stali i możliwość jej zastosowania w różnych gałęziach przemysłu.

Skład chemiczny

Stal 12x18n10t - stal nierdzewna zawierająca tytan, należąca do klasy austenitycznej (oznaczona według diagramu Schefflera, rys. 1). Skład chemiczny regulowane przez GOST 5632-72 dla austenitycznych stali nierdzewnych. Zalety: wysoka ciągliwość i udarność.

Obrazek 1.

Optymalną obróbką cieplną tych stali jest hartowanie od 1050 o C-1080 o C w H2O, po hartowaniu właściwości mechaniczne charakteryzuje się maksymalną lepkością i plastycznością, ale nie dużą wytrzymałością i twardością.

Aby nadać materiałowi określone właściwości, konieczna jest obróbka cieplna stali. Na przykład zwiększona plastyczność, odporność na zużycie, zwiększona twardość lub trwałość. Może pochwalić się wszystkimi tymi cechami arkusz 12x18n10t.

Proces obróbki cieplnej można podzielić na cztery typy:

1. Wyżarzanie. Ten proces obróbki cieplnej pozwala uzyskać jednolitą strukturę. Wyżarzanie odbywa się w trzech etapach: stal jest podgrzewana do określonej temperatury, następnie utrzymywana w określonej temperaturze, a następnie powoli schładzana w piecu. Jednolitą strukturę uzyskuje się dopiero podczas wyżarzania drugiego rzędu, podczas wyżarzania pierwszego rzędu nie zachodzą żadne zmiany strukturalne.

2. Hartowanie. Ten rodzaj obróbki cieplnej pozwala na tworzenie stali o różnorodnych strukturach i właściwościach. Cały proces technologiczny przebiega w trzech etapach: w określonej temperaturze stal jest podgrzewana, następnie utrzymywana w tej samej temperaturze i w przeciwieństwie do wyżarzania następuje szybkie schładzanie.

3. Wakacje. Ta technologia obróbki cieplnej służy do zmniejszenia naprężeń wewnętrznych materiału.

4. Normalizacja. Ten rodzaj obróbki cieplnej również przeprowadza się w trzech etapach: podgrzewanie, przetrzymywanie i chłodzenie. Dla pierwszych dwóch etapów ustala się temperaturę, a trzeci etap przeprowadza się w powietrzu.

Aby uzyskać wysokiej jakości blachę 12x18n10t należy prawidłowo przeprowadzić proces obróbki cieplnej. Przede wszystkim zwraca się uwagę na właściwości stali, a mianowicie na jej właściwości użytkowe i technologiczne. Są najważniejsze w produkcji niektórych części i produktów, takich jak blacha 12x18n10t. Biorąc pod uwagę gatunek stali, proces hartowania odbywa się w zakresie temperatur 530-1300°C. Poprzez obróbkę cieplną można znacząco zmienić strukturę metalu.

Właściwości mechaniczne

Obróbka cieplna, stan dostawy	Sekcja, mm
Pręty. Hartowane w temperaturze 1020-1100°C, w powietrzu, oleju lub wodzie.
Pręty są szlifowane i obrabiane do określonej wytrzymałości.
Pręty obrabiane na zimno
Blachy są walcowane na gorąco lub na zimno. Hartowanie 1000-1080°C, woda lub powietrze.
Blachy są walcowane na gorąco lub na zimno. Hartowanie 1050-1080°C, woda lub powietrze.
Blachy walcowane na gorąco lub zimnowalcowane na zimno
Odkuwki. Hartowanie 1050-1100°C, woda lub powietrze.
Drut poddany obróbce cieplnej
Rury bez szwu odkształcane na gorąco bez obróbki cieplnej.

Właściwości mechaniczne w podwyższonych temperaturach

próba t, °C

Stale austenityczne stosowane są jako stale żaroodporne w temperaturach do 600 o C. Głównymi pierwiastkami stopowymi są Cr-Ni. Stale jednofazowe mają stabilną strukturę jednorodnego austenitu z niewielką zawartością węglików Ti (w celu zapobiegania korozji międzykrystalicznej. Strukturę tę uzyskuje się po hartowaniu od temperatur 1050 o C-1080 o C). Stale klas austenitycznych i austenityczno-ferrytycznych charakteryzują się stosunkowo niskim poziomem wytrzymałości (700-850 MPa).

Rozważmy cechy wpływu pierwiastków stopowych na strukturę stali 12Х18Н10Т.

Chrom, którego zawartość w tej stali wynosi 17-19%, jest głównym pierwiastkiem zapewniającym metalowi zdolność do pasywacji i zapewniającym jego wysoką odporność na korozję. Stopowanie niklem przenosi stal do klasy austenitycznej, co ma fundamentalne znaczenie, gdyż pozwala połączyć wysoką przetwarzalność stali z unikalnym kompleksem Charakterystyka wydajności. W obecności 0,1% węgla stal ma strukturę całkowicie austenityczną w temperaturze >900 o C, co jest związane z silnym austenitycznym działaniem węgla. Stosunek stężeń chromu i niklu ma specyficzny wpływ na stabilność austenitu po schłodzeniu temperatury obróbki do stanu stałego (1050-1100 o C). Oprócz wpływu głównych pierwiastków należy również wziąć pod uwagę obecność w stali krzemu, tytanu i aluminium, które przyczyniają się do powstawania ferrytu.

Rozważmy metody hartowania stali 12Х18Н10Т.

Jednym ze sposobów utwardzania długich produktów jest obróbka cieplna w wysokiej temperaturze (HTHT). Możliwości hartowania metodą HTMT badano na połączonym młynie półciągłym 350 stowarzyszenia produkcyjnego Kirov Plant. Półfabrykaty (100x100 mm, długość 2,5 - 5 m) podgrzano w piecu metodycznym do temperatury 1150 - 1200 o C i trzymano w tej temperaturze przez 2-3 godziny. Walcowanie przeprowadzono w technologii konwencjonalnej; gotowe pręty o średnicy 34 mm wprowadzano do kąpieli hartowniczych wypełnionych bieżącą wodą, gdzie były chłodzone przez co najmniej 90 s. Największą wytrzymałość stwierdzono w wyrobach walcowanych poddanych HTMT w najniższej temperaturze odkształcenia i przedziale czasu od zakończenia walcowania do hartowania. Zatem w przypadku HTMT stali 08Х18Н10Т granica plastyczności wzrosła o 45-60% w porównaniu do poziomu po konwencjonalnej obróbce cieplnej (OTT) i 1,7-2 razy w porównaniu z GOST 5949-75; Jednocześnie właściwości plastyczne nieznacznie spadły i pozostały na poziomie wymagań normowych.

Stal nierdzewna 12Х18Н10Т została wzmocniona bardziej niż stal 08Х18Н10Т, jednakże mięknięcie wraz ze wzrostem temperatury wzrosło w większym stopniu ze względu na zmniejszenie odporności stali na mięknięcie wraz ze wzrostem zawartości węgla. Krótkoterminowe testy wysokotemperaturowe wykazały, że więcej wysoki poziom wytrzymałość wyrobów walcowanych wzmacnianych termomechanicznie, stwierdzona podczas temperatura pokojowa, utrzymuje się w podwyższonych temperaturach. W tym przypadku stal po HTMT mięknie wraz ze wzrostem temperatury, w mniejszym stopniu niż stal po HTMT.

Stale nierdzewne chromowo-niklowe stosowane są na konstrukcje spawane w technologii kriogenicznej w temperaturach do -269 o C, na urządzenia pojemnościowe, wymiany ciepła i reakcje, m.in. podgrzewacze pary i rurociągi wysokie ciśnienie o temperaturach pracy do 600 o C, na elementy wyposażenia pieców, mufle, kolektory układu wydechowego. Maksymalna temperatura stosowania wyrobów żaroodpornych wykonanych z tych stali przez 10 000 godzin wynosi 800 o C, temperatura, przy której rozpoczyna się intensywne zapiekanie wynosi 850 o C. Podczas pracy ciągłej stal jest odporna na utlenianie w powietrzu i atmosferze produkty spalania paliw w temperaturach<900 о С и в условиях теплосмен <800 о С.

Stal odporna na korozję 12Х18Н10Т jest stosowana do produkcji sprzętu spawanego w różnych gałęziach przemysłu, a także konstrukcji pracujących w kontakcie z kwasem azotowym i innymi środowiskami utleniającymi, niektórymi kwasami organicznymi o średnim stężeniu, rozpuszczalnikami organicznymi, w warunkach atmosferycznych itp. Stal 08Х18Н10Т jest zalecana do wyrobów spawanych pracujących w środowiskach o wyższej agresywności niż stal 12Х18Н10Т i ma zwiększoną odporność na korozję międzykrystaliczną.

Tak więc, dzięki unikalnemu połączeniu właściwości i właściwości wytrzymałościowych, stal nierdzewna 12Х18Н10Т znalazła najszersze zastosowanie w prawie wszystkich gałęziach przemysłu, produkty wykonane z tej stali mają długą żywotność i niezmiennie wysoką wydajność przez cały okres użytkowania.

Spawanie stali 12Х18Н10Т

Spawanie stali jest głównym procesem technologicznym niemal każdej produkcji wyrobów metalowych. Od VII wieku p.n.e. do dnia dzisiejszego spawanie było szeroko stosowane jako główna metoda tworzenia trwałych połączeń metalowych. Od chwili powstania aż do XIX w. n.e. Zastosowano metodę spawania kuźniczego metali. Te. łączone części podgrzewano, a następnie dociskano razem uderzeniami młotka. Technologia ta osiągnęła swój szczyt w połowie XIX wieku, kiedy zaczęto ją stosować do wytwarzania nawet tak krytycznych produktów, jak szyny kolejowe i główne rurociągi.

Jednakże złącza spawane, zwłaszcza na masową skalę przemysłową, charakteryzowały się niską niezawodnością i niestabilną jakością. Prowadziło to często do wypadków w wyniku zniszczenia części przy spoinie.

Odkrycie nagrzewania łukiem elektrycznym i wysokotemperaturowego spalania gazowo-tlenowego, wraz ze zwiększonymi wymaganiami dotyczącymi jakości złącza spawanego, spowodowało potężny przełom technologiczny w dziedzinie spawania, którego efektem było stworzenie technologii spawania bezkulnego – takiej, która jesteśmy przyzwyczajeni oglądać dzisiaj.

Wraz z pojawieniem się stali stopowych procesy spawania stały się bardziej skomplikowane ze względu na potrzebę zapobiegania węglikowaniu pierwiastków stopowych, głównie chromu. Pojawiły się metody spawania w środowiskach obojętnych lub łuku krytym, a także technologie dodatkowego dotapiania spoiny.

Rozważmy cechy spawania stali austenitycznych na bazie najpopularniejszej stali nierdzewnej 12Х18Н10Т.

Stal 12Х18Н10Т traktować dobrze spawalnie. Cechą charakterystyczną spawania tej stali jest występowanie korozji międzykrystalicznej. Rozwija się w strefie wpływu ciepła w temperaturze 500-800°C. Kiedy metal pozostaje w tak krytycznym zakresie temperatur, węgliki chromu wytrącają się wzdłuż granic ziaren austenitu. Wszystko to może mieć niebezpieczne konsekwencje - kruche zniszczenie konstrukcji podczas pracy. spawanie składu chemicznego stali

Aby osiągnąć trwałość stali, należy wyeliminować lub ograniczyć efekt wytrącania węglików oraz ustabilizować właściwości stali w miejscu spawania.

Podczas spawania stali wysokostopowych stosuje się elektrody z ochronną powłoką stopową typu podstawowego w połączeniu z prętem elektrody wysokostopowej. Zastosowanie elektrod z podstawowym rodzajem powłoki pozwala zapewnić wytworzenie napawanego metalu o wymaganym składzie chemicznym i innych właściwościach, poprzez zastosowanie wysokostopowego drutu elektrodowego i dodatkowego domieszkowania przez powłokę.

Połączenie stopowania drutu elektrodowego i powłoki pozwala zapewnić nie tylko gwarantowany skład chemiczny w danych paszportowych, ale także inne właściwości przeznaczone do spawania stali austenitycznych 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т i tym podobne.

Spawanie łukiem krytym stali wysokostopowych odbywa się przy użyciu neutralnych pod względem tlenu topników fluorkowych lub ochronnych topników stopowych w połączeniu z drutem elektrodowym wysokostopowym. Z metalurgicznego punktu widzenia najbardziej racjonalne do spawania stali wysokostopowych są topniki fluorkowe typu ANF-5, które zapewniają dobrą ochronę i obróbkę metalurgiczną metalu jeziorka spawalniczego oraz umożliwiają stopowanie jeziorka tytanem poprzez drut elektrodowy. Jednocześnie proces spawania jest niewrażliwy na powstawanie porów w metalu spoiny pod wpływem wodoru. Fluorkowe topniki beztlenowe mają jednak stosunkowo niskie właściwości technologiczne. To właśnie niskie właściwości technologiczne topników fluorkowych są powodem powszechnego stosowania topników tlenkowych do spawania stali wysokostopowych.

Aby zmniejszyć prawdopodobieństwo powstania struktury przegrzewającej, spawanie stali wysokostopowych zwykle wykonuje się w trybach charakteryzujących się niskim dopływem ciepła. W tym przypadku preferowane są szwy o małym przekroju, uzyskane przy użyciu drutu elektrodowego o małej średnicy (2-3 mm). Ponieważ stale wysokostopowe mają zwiększoną rezystancję elektryczną i zmniejszoną przewodność elektryczną, podczas spawania wysunięcie elektrody ze stali wysokostopowej zmniejsza się 1,5-2 razy w porównaniu z wysunięciem elektrody ze stali węglowej.

Podczas spawania łukowego jako gazy osłonowe stosuje się argon, hel (rzadziej) i dwutlenek węgla.

Spawanie łukiem argonowym wykonuje się za pomocą elektrod wolframowych zużywalnych i nietopliwych. Elektrodę topliwą spawa się prądem stałym o odwrotnej polaryzacji, stosując tryby zapewniające transfer strumieniowy metalu elektrody. W niektórych przypadkach (głównie przy spawaniu stali austenitycznych) w celu zwiększenia stabilności łuku, a zwłaszcza zmniejszenia prawdopodobieństwa powstawania porów na skutek wodoru podczas spawania elektrodą topliwą, mieszaniny argonu z tlenem lub dwutlenkiem węgla (do 10%) są używane.

Spawanie nietopliwą elektrodą wolframową odbywa się głównie przy użyciu prądu stałego o prostej polaryzacji. W niektórych przypadkach, gdy stal zawiera znaczną ilość aluminium, stosuje się prąd przemienny, aby zapewnić katodowe zniszczenie warstwy tlenkowej.

Stosowanie spawania łukowego w atmosferze dwutlenku węgla zmniejsza prawdopodobieństwo tworzenia się porów w metalu spoiny pod wpływem wodoru; zapewnia to stosunkowo wysoki współczynnik przejścia pierwiastków łatwo utleniających się. Zatem współczynnik przenoszenia tytanu z drutu sięga 50%. Podczas spawania w atmosferze argonu współczynnik przenoszenia tytanu z drutu wynosi 80-90%. Podczas spawania stali o dużej zawartości chromu i niskiej zawartości krzemu w dwutlenku węgla na powierzchni spoiny tworzy się ogniotrwała, trudna do usunięcia warstwa tlenku. Jego obecność utrudnia spawanie wielowarstwowe.

Podczas spawania stali o niskiej zawartości węgla (poniżej 0,07-0,08%) możliwe jest nawęglanie napawanego metalu. Przejście węgla do jeziorka spawalniczego jest wzmocnione przez obecność aluminium, tytanu i krzemu w drucie elektrodowym. W przypadku spawania stali głęboko austenitycznych, pewne nawęglanie metalu jeziorka spawalniczego w połączeniu z utlenianiem krzemu zmniejsza prawdopodobieństwo pęknięć na gorąco. Nawęglanie może jednak zmienić właściwości metalu spoiny, a w szczególności zmniejszyć właściwości korozyjne. Ponadto obserwuje się zwiększone rozpryskiwanie metalu elektrody. Obecność odprysków na powierzchni metalu zmniejsza odporność na korozję.

Technologie spawania stali wysokostopowych nierdzewnych są stale udoskonalane. Na tym etapie, przy ścisłym przestrzeganiu procesu technologicznego, jakość spoiny ze stali nierdzewnej praktycznie nie ustępuje właściwościom metalu łączonych części i gwarantuje najwyższą niezawodność złącza spawanego.

Edukacja Defectow złączach spawanych podczas spawania

Podczas zgrzewania najczęstszymi wadami złączy spawanych są niekompletność spoiny, nierówna szerokość i wysokość (ryc. 1), duża łuszczenie się, guzowatość i obecność siodełek. Podczas spawania automatycznego wady powstają na skutek wahań napięcia w sieci, ślizgania się drutu w rolkach podających, nierównej prędkości spawania na skutek luzów w mechanizmie ruchu, nieprawidłowego kąta nachylenia elektrody i przepływu ciekłego metalu do szczeliny. W spawaniu ręcznym i półautomatycznym wady mogą być spowodowane niewystarczającymi kwalifikacjami spawacza, naruszeniem metod technologicznych, złą jakością elektrod i innych materiałów spawalniczych.

Ryż. 2. Wady kształtu i rozmiaru szwu: a - niekompletność szwu; b - nierówna szerokość spoiny czołowej; c - nierówności na długości nogi spoiny pachwinowej; h - wymagana wysokość wzmocnienia szwu

W przypadku zgrzewania ciśnieniowego (np. zgrzewania punktowego) charakterystycznymi wadami są nierówny rozstaw punktów, głębokie wgniecenia i przemieszczenia osi łączonych części.

Naruszenie kształtu i rozmiaru szwu często wskazuje na obecność wad, takich jak zwiotczenie (zwiotczenie), podcięcia, oparzenia i niecertyfikowane kratery.

Przepięcia(ugięcia) (rys. 2) powstają najczęściej podczas spawania powierzchni pionowych ze szwami poziomymi w wyniku spływania ciekłego metalu na krawędzie zimnego metalu rodzimego. Mogą mieć charakter lokalny, w postaci pojedynczych zamarzniętych kropel lub mieć znaczny zasięg wzdłuż szwu. Przyczynami występowania ugięcia są: duży prąd spawania, długi łuk, nieprawidłowe położenie elektrody, duży kąt nachylenia wyrobu podczas spawania w górę i w dół. W spoinach obwodowych ugięcie powstaje, gdy elektroda jest niewystarczająco lub nadmiernie przesunięta od zenitu. Braki penetracji, pęknięcia i inne wady często wykrywane są w miejscach występowania nieszczelności.

Podcięcia są wgłębieniami (rowkami) utworzonymi w metalu nieszlachetnym wzdłuż krawędzi szwu ze zwiększonym prądem spawania i długim łukiem, ponieważ w tym przypadku szerokość szwu wzrasta, a krawędzie topią się mocniej. Podczas spawania spoinami pachwinowymi podcięcia powstają głównie na skutek przemieszczenia elektrody w kierunku ścianki pionowej, co powoduje znaczne nagrzewanie, topienie i spływanie jej metalu na półkę poziomą. W rezultacie na ścianie pionowej pojawiają się podcięcia, a na półce poziomej - zapadnięcia. Podczas spawania gazowego powstają podcięcia w wyniku zwiększonej mocy palnika spawalniczego, a podczas spawania elektrożużlowego - w wyniku nieprawidłowego montażu suwaków formujących.

Podcięcia prowadzą do osłabienia przekroju metalu nieszlachetnego i mogą spowodować zniszczenie złącza spawanego.

Ryc.3. Wady zewnętrzne: a - tyłek; b - róg; 1 - napływ; 2 - podcięcie.

Oparzenia- Jest to penetracja podłoża lub osadzonego metalu z możliwym utworzeniem otworów przelotowych. Powstają na skutek niedostatecznego stępienia krawędzi, dużej szczeliny pomiędzy nimi, nadmiernego prądu spawania lub mocy palnika przy małych prędkościach spawania. Przepalenia są szczególnie powszechne podczas spawania cienkiego metalu i podczas wykonywania pierwszego przejścia spoiny wielowarstwowej. Ponadto do oparzeń może dojść w wyniku złego docisku topnika lub podkładki miedzianej (spawanie automatyczne), a także przy wydłużonym czasie spawania, małej sile ściskającej i obecności zanieczyszczeń na powierzchniach spawanych części lub elektrod (zgrzewanie punktowe i stykowe).

Niewypełnione kratery powstają w przypadku nagłego przerwania łuku pod koniec spawania. Zmniejszają przekrój szwu i mogą stać się źródłem powstawania pęknięć.

Opublikowano na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

Historia odkrycia stali nierdzewnej. Opis pierwiastków stopowych, które nadają stali niezbędne właściwości fizyczne i mechaniczne oraz odporność na korozję. Rodzaje stali nierdzewnej. Właściwości fizyczne, metody wytwarzania i zastosowanie różnych gatunków stali.

streszczenie, dodano 23.05.2012

Właściwości mechaniczne stali w podwyższonych temperaturach. Technologia topienia stali w piecu łukowym. Oczyszczanie metalu z zanieczyszczeń. Intensyfikacja procesów oksydacyjnych. Przygotowanie pieca do wytapiania, załadunek wsadu, odlewanie stali. Obliczanie składników wypełnienia.

praca na kursie, dodano 04.06.2015

Mechanizmy do wzmacniania stali niskostopowej HC420LA. Utwardzanie dyspersyjne. Technologia produkcji. Właściwości mechaniczne wysokowytrzymałej stali niskostopowej badanego gatunku. Zalecany skład chemiczny. Parametry i właściwości stali.

test, dodano 16.08.2014

Pojęcie i zakres zastosowania stali we współczesnym przemyśle, jej klasyfikacja i odmiany. Procedura i kryteria określania spawalności stali. Mechanizm przygotowania stali do spawania, rodzaje wad i etapy ich eliminacji, efektywność ekonomiczna.

praca na kursie, dodano 28.01.2010

Produkcja stali w konwertorach tlenowych. Stale stopowe i stopy. Konstrukcja ze stali stopowej. Klasyfikacja i znakowanie stali. Wpływ pierwiastków stopowych na właściwości stali. Obróbka cieplna i termomechaniczna stali stopowych.

streszczenie, dodano 24.12.2007

Struktura i właściwości stali, materiały źródłowe. Produkcja stali w konwertorach, piecach martenowskich i elektrycznych piecach łukowych. Wytapianie stali w piecach indukcyjnych. Rafinacja pozapiecowa stali. Odlew staliwny. Specjalne gatunki stali elektrometalurgicznych.

streszczenie, dodano 22.05.2008

Charakterystyka stali kolejowej - stal stopowa węglowa, która jest stopowa z krzemem i manganem. Skład chemiczny i wymagania jakościowe stali kolejowej. Technologia produkcji. Analiza produkcji stali kolejowej z wykorzystaniem modyfikatorów.

streszczenie, dodano 12.10.2016

Warunki pracy i cechy właściwości odlewniczych stopów. Właściwości mechaniczne stali 25L, skład chemiczny i wpływ zanieczyszczeń na jej właściwości. Sekwencja produkcji odlewów. Proces wytapiania stali i projekt pieca martenowskiego.

praca na kursie, dodano 17.08.2009

Stale konstrukcyjne o dużej zawartości węgla. Jakość i wydajność sprężyny. Znakowanie i główne charakterystyki stali sprężynowych. Podstawowe właściwości mechaniczne stali sprężynowej po specjalnej obróbce cieplnej.

praca na kursie, dodano 17.12.2010

Konstrukcyjna stal węglowa zwykłej jakości. Właściwości mechaniczne stali walcowanej na gorąco. Wysokiej jakości stal węglowa. Stopowe stale konstrukcyjne. Stal niskostopowa, średniowęglowa lub wysokowęglowa.

Stal nierdzewna żaroodporna 12x18n10t jest wygodnym i praktycznym materiałem do produkcji konstrukcji metalowych o różnym przeznaczeniu. Stal ma strukturę austenityczną i następujący skład chemiczny zgodnie z GOST 5632-72:

chrom - 17-19%;
węgiel – 0,12%;
krzem – 0,8%;
mangan – 2%;
fosfor – 0,035%;
siarka – 0,02%;
nikiel – 9-11%;
miedź – 0,3%;
tytan – 0,8%.

Stal 12x18n10t (analogowy AISI 321) charakteryzuje się dużą ciągliwością, udarnością, a także odpornością na korozję i wysokie temperatury. Jeśli zajdzie potrzeba poprawy właściwości mechanicznych stali, można ją poddać hartowaniu, chociaż w tym przypadku zmniejszą się właściwości wytrzymałościowe i twardości. Stal nie ma właściwości magnetycznych. Stal jest bardzo łatwa w obróbce: łatwo ją formować, spawać i obrabiać. Aby zapobiec powstawaniu korozji międzykrystalicznej, wykonuje się stabilizację tytanem. Stal znajduje zastosowanie w takich dziedzinach jak inżynieria mechaniczna i budownictwo, a także w przemyśle spożywczym, chemicznym, paliwowo-energetycznym oraz celulozowo-papierniczym. W zależności od zawartości pierwiastków stopowych istnieją różne rodzaje stali nierdzewnej (np. AISI 304, AISI 316, AISI 430 według klasyfikacji zagranicznej). Obecnie tego typu półfabrykaty stalowe są poszukiwane na rynku 12x18n10t takie jak rury, blachy, pręty okrągłe i kwadratowe.

Rury ze stali nierdzewnej

Główne obszary zastosowania rury to produkcja konstrukcji metalowych i układanie rurociągów. Istnieje wiele rur bez szwu o różnych przekrojach i grubościach metalu (na przykład 25x2 12x18n10t). Rura stal nierdzewna jest szeroko stosowana w budowie maszyn ze względu na jej wysoką niezawodność i trwałość. Dlatego jest poszukiwany w produkcji pojemników, wymienników ciepła, instalacji kriogenicznych i reakcyjnych. Dodatkowo rura spełnia rygorystyczne normy przemysłu spożywczego, gdyż z powodzeniem ma kontakt z rozpuszczalnikami organicznymi i niestężonymi kwasami.

Arkusz stali nierdzewnej

Na rynku dostępne są zarówno blachy ze stali nierdzewnej walcowane na zimno, jak i na gorąco. Warunki techniczne arkuszy regulują GOST 5582-75 i GOST 7350-77. Ich zakres zastosowania to produkcja różnorodnych konstrukcji prefabrykowanych i spawanych o wysokich wymaganiach dotyczących obciążeń mechanicznych, odporności na korozję i wysokich temperatur (np. układy wydechowe, wymienniki ciepła itp.).

Walcowana stal nierdzewna

Do produkcji różnych konstrukcji metalowych stosuje się okrągłe lub kwadratowe pręty ze stali nierdzewnej (na przykład Okrążenie AISI 201). Średnica prętów może wynosić od 8 do 320 mm (dla koła), a bok - od 6 do 250 mm (dla kwadratu).

Aplikacja

Stal tego gatunku ma szerokie zastosowanie w przemyśle. Stosowany jest do produkcji części, których temperatura pracy dochodzi do 600 stopni Celsjusza. Jest odporny na agresywne środowisko, dlatego wykorzystuje się go również do produkcji pierwiastków pracujących pod wysokim ciśnieniem w roztworach soli i zasad oraz różnych kwasów.

Ponadto stal 12Х18Н10Т jest wykorzystywana do produkcji pomp KM, pasów transportowych, kół tnących, wagonów kolejowych i tak dalej. Stal tego typu można spotkać także w przemyśle energetycznym, instalacjach zaopatrzenia w ciepłą i zimną wodę, przemyśle spożywczym i chemicznym.

Produkcja odbywa się na wysokiej jakości specjalistycznym sprzęcie najnowszej generacji. Najpierw obrabiane są detale, a temperatura przekracza 1000 stopni Celsjusza. Następnie utwardzanie odbywa się zimną wodą.

Stal walcowana

Stal gatunku 12Х18Н10Т ma kilka rodzajów, ale najbardziej popularne są rury i blachy.

Rura jest odporna na korozję, co sprawia, że ma szerszy zakres zastosowań niż blachy. Znajduje zastosowanie przy budowie obiektów mieszkalnych i przemysłowych. Ponadto rury często wybierane są do budowy rurociągów i wyposażania kotłowni, gdzie praca jest bezpośrednio związana ze środowiskami wysokociśnieniowymi. Blacha jest prosta i praktyczna w użyciu, odporna na niekorzystne wpływy środowiska. To odróżnia ją od innych rodzajów stali walcowanej. Charakterystyczną cechą rur i blach 12Х18Н10Т jest to, że nie ma potrzeby dodatkowej obróbki.

Skład chemiczny

Wszystkie zalety i właściwości mechaniczne stali wynikają z jej składu chemicznego:

19-20% chromu gwarantuje wysoką odporność na korozję.
12% nikiel umożliwia zastosowanie podczas pracy w agresywnym środowisku i kwasach.
Tytan chroni stal przed tworzeniem się węglików chromu, które są szkodliwe dla metalu.
Krzem odpowiada za wysoką wytrzymałość metalu i odporność na zużycie wykonanych z niego produktów.
Oprócz wymienionych składników kompozycja zawiera tlen, wodór, azot i inne stopy.

Właściwości mechaniczne stali 12Х18Н10Т (stary Х18Н10Т)
GOST	Stan dostawy, tryby obróbki cieplnej	Sekcja, mm	σ 0,2 (MPa)	σ w (MPa)	δ5 (%)	ψ %
GOST 5949-75	Pręty. Hartowanie 1020-1100°C, powietrze, olej lub woda.	60	196	510	40	55
GOST 18907-73	Pręty są szlifowane i obrabiane do określonej wytrzymałości. Wytrzymałe pręty.	- Do 5	- -	590-830 930	20 -	- -
GOST 7350-77 (Próbki poprzeczne) GOST 5582-75 (Próbki poprzeczne)	Blachy gorącowalcowane i zimnowalcowane: - hartowanie 1000-1080°C, woda lub powietrze. - hartowanie 1050-1080°C, woda lub powietrze. - pracowity	Św. 4 Do 3,9 Do 3,9	236 205 -	530 530 880-1080	38 40 10	- - -
GOST 18143-72	Drut poddany obróbce cieplnej.	1,0-6,0	-	540-880	20	-
GOST 9940-8	Rury bez szwu odkształcane na gorąco bez obróbki cieplnej	3,5-32	-	529	40	-

Właściwości fizyczne stali 12Х18Н10Т (stara nazwa Х18Н10Т)
T (stopień)	E 10 - 5 (MPa)	a 10 6 (1/stopień)	l (W/(m st.))	r (kg/m 3)	C (J/(kg st.))	R 10 9 (om)
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

Rozwój naszej cywilizacji jest bezpośrednio związany z wynalezieniem nowych technologii, produkcją nowych materiałów do zastosowania w różnych gałęziach przemysłu oraz zwiększaniem żywotności tworzonych części, mechanizmów i urządzeń.
Najważniejszym etapem rozwoju metalurgii było stworzenie stali nierdzewnej.

W tym artykule szczegółowo przyjrzymy się najpopularniejszemu gatunkowi stali nierdzewnej 12Х18Н10Т - postaramy się określić jego zalety i wady, rozważyć wpływ pierwiastków stopowych na właściwości stali nierdzewnej i możliwość zastosowania jej w różnych gałęziach przemysłu .

Stalowe dodatki stopowe 12Х18Н10Т

Gatunek stali to stal nierdzewna zawierająca tytan, należąca do klasy austenitycznej. Chem. Skład gatunku jest zatwierdzony przez GOST 5632-72 dla austenitycznych stali nierdzewnych. Główne zalety: wysoka ciągliwość i wytrzymałość.
Najlepszą obróbką cieplną stali tej klasy jest hartowanie w temperaturze 1050 0 С-1080 0 С w wodzie, po procesie utwardzania futra. Właściwości stali charakteryzują się dużą wytrzymałością i ciągliwością, ale niską wytrzymałością i twardością.
Stale austenityczne stosowane są jako stale żaroodporne w temperaturach do 600 0 C Głównymi pierwiastkami stopowymi są chrom i nikiel. Stale jednofazowe mają stabilną strukturę jednorodnego austenitu z niewielką zawartością węglików tytanu (aby uniknąć korozji międzykrystalicznej. Podobna struktura powstaje po procesie hartowania w temperaturach 1050 0 С-1080 0 С). Stale austenityczne i austenityczno-ferrytyczne mają stosunkowo niski poziom wytrzymałości (700-850MPa).

Stal 12Х18Н10Т - wpływ dodatków stopowych na właściwości mechaniczne

Rozważmy bardziej szczegółowo cechy wpływu pierwiastków stopowych na strukturę stali nierdzewnej 12Х18Н10Т.
Chrom, którego zawartość procentowa w 12Х18Н10Т wynosi od 17 do 19%, jest głównym pierwiastkiem zapewniającym zdolność metalu do pasywacji i decydującym o wysokich właściwościach antykorozyjnych stali 12Х18Н10Т. Domieszka niklu określa stal do klasy austenitycznej, co pozwala na połączenie większej produktywności stali nierdzewnej z doskonałym zestawem parametrów użytkowych. O zawartości 0,1% węgla, 12Х18Н10Т w temperaturach powyżej 900 0 C ma całkowicie austenityczną strukturę, wynika to z silnego austenitycznego wpływu C (węgla). Zgodność stężeń Cr i Ni wpływa szczególnie na stabilność austenitu, gdy temperatura obróbki roztworem stałym jest obniżona (1050 0 С-1100 0 С). Oprócz wpływu głównych pierwiastków należy również wziąć pod uwagę obecność krzemu (Si), tytanu (Ti) i aluminium (Al) w stali nierdzewnej, które sprzyjają tworzeniu się ferrytu.

Metody hartowania stali 12Х18Н10Т

Zastanówmy się nad metodami hartowania stali nierdzewnej gatunku 12Х18Н10Т.
Jednym z powszechnych sposobów zwiększania wytrzymałości długich wyrobów metalowych jest obróbka cieplna w wysokiej temperaturze (HTHT). Badając możliwość zwiększenia wytrzymałości przy zastosowaniu technologii HTMT, okazało się, że największą wytrzymałość uzyskano w wyrobach walcowanych poddanych wysokotemperaturowej obróbce cieplnej przy minimalnych temperaturach odkształcenia i czasie od zakończenia walcowania do hartowania. Tak kiedy VTMO stać się 08Х18Н10Т granica plastyczności wzrosła o 45-60% w porównaniu do tego samego poziomu po konwencjonalnej obróbce cieplnej (HT) i 1,7-2 razy w porównaniu z GOST 5949-75. Jednocześnie właściwości plastyczne nieznacznie się zmniejszyły i nie przekroczyły dopuszczalnych wartości normy.

Porównanie marek 12Х18Н10Т i 08Х18Н10Т

Dla stali gatunku 12Х18Н10Т wytrzymałość wzrosła bardziej niż dla stali gatunku 08Х18Н10Т, natomiast spadek wytrzymałości wraz ze wzrostem temperatury nasilił się w większym stopniu na skutek obniżenia granicy wytrzymałości stali na mięknięcie wraz ze wzrostem zawartości węgla. Krótkoterminowe badania wysokotemperaturowe wykazały, że najwyższy poziom wytrzymałości wyrobów walcowanych wzmacnianych termomechanicznie, określony w temperaturze pokojowej, utrzymuje się w temperaturach podwyższonych. Jednocześnie stal nierdzewna po HTMT traci wytrzymałość wraz ze wzrostem temperatury, mniej niż stal po konwencjonalnej obróbce cieplnej.

Stal 12Х18Н10Т - zakres zastosowania

Stale nierdzewne chromowo-niklowe stosowane są na konstrukcje spawane w technologii kriogenicznej w niskich temperaturach ok -269 0 C, do urządzeń pojemnościowych, wymiany ciepła i reakcji, a także do podgrzewaczy pary, podgrzewaczy wody i rurociągów wysokociśnieniowych o maksymalnej temperaturze pracy do 600 0 C, na części wyposażenia pieców, mufle, kolektory wydechowe. Najwyższa temperatura stosowania wyrobów żaroodpornych wykonanych z podobnych stali w okresie do 10 000 godzin wynosi 800 0 C, w temperaturze 850 0 C rozpoczyna się proces intensywnego tworzenia się kamienia. Pod ciągłym obciążeniem roboczym stal 12Х18Н10Т zachowuje swoje właściwości przeciwutleniające w powietrzu i atmosferze produktów spalania paliw w temperaturach do 900 0 C, a w warunkach przesunięcia termicznego do 800 0 C.
Odporna na korozję stal gatunku 12Х18Н10Т jest szeroko stosowana do produkcji sprzętu spawanego w różnych gałęziach przemysłu, a także konstrukcji metalowych pracujących w kontakcie z agresywnymi środowiskami - kwasem azotowym i innymi środowiskami utleniającymi, niektórymi kwasami organicznymi o niskim stężeniu, rozpuszczalnikami organicznymi itp. Stal nierdzewna 08Х18Н10Т jest stosowana do wyrobów spawanych pracujących w bardziej agresywnych środowiskach niż stal 12Х18Н10Т i ma wysoki stopień odporności na korozję międzykrystaliczną.

W rezultacie unikalne połączenie właściwości i właściwości wytrzymałościowych pozwoliło stali nierdzewnej gatunku 12Х18Н10Т znaleźć szerokie zastosowanie w większości gałęzi przemysłu; produkty wykonane ze stali tego gatunku charakteryzują się wysoką wydajnością przez długi okres użytkowania.

Odporna na wysoką temperaturę i korozję austenityczna stal nierdzewna. Podstawowe właściwości, skład chemiczny i zalecenia dotyczące stosowania są regulowane zgodnie z GOST 5632-72. Zagranicznym analogiem jest stal AISI 321.

Zobacz tabele z analizą chemiczną i zagranicznymi analogami poniżej.

1.4541

1.4878

X10CrNiTi18-10

X12CrNiTi18-9

X6CrNiTi18-10

Z10CNT18-10

Z10CNT18-11

Z6CNT18-10

Z6CNT18-12

321S31

321S51

321S59

LW18

LW24

X6CrNiTi18-10

1.4541

1.4878

X10CrNiTi18-10

X6CrNiTi18-10KT

X6CrNiTi18-11

X6CrNiTi18-11KG

X6CrNiTi18-11KT

0Cr18Ni10Ti

0Cr18Ni11Ti

0Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni11Ti

H0Cr20Ni10Ti

Stal 12Х18Н10Т ma wysoką ciągliwość, udarność, odporność na korozję i ciepło. Właściwości mechaniczne stali można poprawić poprzez hartowanie. To prawda, że w tym przypadku zmniejsza się jego siła i twardość. Nie ma właściwości magnetycznych. Stal nierdzewna 12Х18Н10ТŁatwo obrabiane, kształtowane i spawane na różne sposoby. Dzięki stabilizacji tytanem nie ulega korozji międzykrystalicznej.

Znajduje zastosowanie w budownictwie, budowie maszyn, przemyśle spożywczym, chemicznym, paliwowym oraz celulozowo-papierniczym.

08Х18Н10Т

Stal 08Х18Н10Т -żaroodporna i odporna na korozję austenityczna stal nierdzewna. Pierwsze cyfry oznaczają procentową zawartość węgla, kolejne odpowiadają głównym pierwiastkom stopowym. Oznaczenie i właściwości materiału reguluje GOST 5632-72.

Zagranicznym analogiem jest stal AISI 321.

Zobacz tabele z analizą chemiczną i zagranicznymi analogami poniżej.

1.4541

1.4878

X10CrNiTi18-9

X12CrNiTi18-9

X6CrNiTi18-10

321F00

Z6CN18-10

Z6CNT18-10

321S12

321S18

321S20

321S22

321S31

1.4541

X10CrNiTi18-10

X6CrNiTi18-10

X6CrNiTi18-11

X8CrNiTi1811

0Cr18Ni11Ti

1Cr18Ni9Ti

OCr18Ni10Ti

Stal 08Х18Н10Т odporny na utlenianie w wysokich temperaturach. Niemagnetyczne. Spawanie stali odbywa się bez ogrzewania i późniejszej obróbki cieplnej. Dzięki stabilizacji tytanem materiał nie ulega korozji międzykrystalicznej nawet podczas spawania w niesprzyjających warunkach. Do wzmacniania stali 08Х18Н10Т stosowana jest metoda hartowania. Następnie właściwości mechaniczne charakteryzują się maksymalną lepkością i plastycznością, ale mniejszą wytrzymałością i twardością. Stal 08Х18Н10Т charakteryzuje się zwiększoną odpornością na korozję międzykrystaliczną i działanie agresywnych środowisk w porównaniu do 12Х18Н10Т. W większości parametrów operacyjnych marki te są podobne.

Stal nierdzewna 08Х18Н10Т stosowane w przemyśle maszynowym, budownictwie, energetyce, przemyśle spożywczym, lekkim, paliwowym i chemicznym.