Гибкий.ру Что потребуется для работы
Для закалки нержавеющей стали в первую очередь нужно решить вопрос с источником нагрева. В бытовых условиях закалить нержавейку можно, нагревая ее с помощью горна, камерной печи или открытого пламени.Если требуется качественно закалить длинномерное изделие, то лучше использовать первые два варианта, т. к. в этом случае прогревается одновременно весь объем нержавейки.
Но этот способ хорошо подходит для разовых работ. Если же необходимо закалить большое количество изделий из нержавейки или такую работу предполагается выполнять постоянно, то лучше потратить некоторое время и усилия на изготовление небольшой камерной печи (см. фото ниже) или соорудить импровизированный кузнечный горн.
С помощью такой печки можно разогреть до нужной температуры и закалить изделия не только из нержавейки, но и из жаропрочных сталей. В качестве огнеупорного материала здесь использован шамотный кирпич типа ШБ, а нагрев выполняется пламенем газовой горелки, направленным во внутреннюю камеру.
Если же нет желания делать стационарное термическое оборудование, но при этом возникла потребность закалить деталь из нержавейки длиной до 30÷40 см, то вполне можно обойтись простейшим кузнечным горном, согнутым из листа стали (см. фото ниже).
В качестве топлива здесь используется обычный древесный уголь для шашлыков, а наддув осуществляется снизу с помощью строительного фена.
Для того чтобы качественно закалить заготовку из нержавейки с медленным остыванием, потребуется несколько литров минерального масла в жестяной емкости. Подойдет любое автомобильное или индустриальное масло, даже моторная отработка.
Главным инструментом при термообработке являются обычные или зажимные клещи. Кроме того, потребуются плотные негорючие перчатки или рукавицы и такая же спецодежда или кузнечный передник. Все работы следует выполнять либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении, вдали от горючих материалов.
Описание
Сталь 12Х18Н10Т применяется: для изготовления поковок деталей общего машиностроения; деталей химической аппаратуры; деталей, работающих при температуре до 600 °С; сварных аппаратов и сосудов, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей; деталей, работающих под давлением при температуре от -196 до 600 °С, а при наличии агрессивных сред до 350 °С; деталей авиастроения; предметов потребления для домашнего хозяйства; аппаратов и деталей в пищевой промышленности; соединений оборудования, работающего в радиоактивных средах и контактирующего с агрессивной средой; в качестве плакирующего слоя при изготовлении горячекатаных двухслойных коррозионностойких листов; цельнокатаных колец различного назначения и колец сварных из листа профилированных ротационным деформированием для оборудования энергомашиностроения и химической промышленности; холоднокатаного проката и гнутых профилей, предназначенных для изготовления обшивы и каркаса кузовов пассажирских вагонов; листового проката толщиной от 40 мм до 160 мм применяемого при производстве деталей и конструкций судостроения, работающих в условиях морской воды; канатов двойной и тройной свивки для специальных условий работы; бесшовных холоднокатаных, холоднотянутых и теплокатаных труб, предназначенных для трубопроводов и арматуры повышенного качества; проволочных тканых сеток саржевого переплетения, применяемых в качестве армирующего материала при изготовлении асбостальных листов, для разделения сыпучих тел по величине зерна, фильтрации и других целей; проволоки пружинной, предназначенной для изготовления цилиндрических пружин, работающих в воздушной и агрессивных средах (морской воде, солевых и хлорных растворах, парах морской воды, в тропическом климате) при температурах от -253 °С до 300 °С и применяемых в уплотнениях турбин, предохранительных клапанах, насосах, регуляторах, компрессорах; торсионных пружин; биметаллических листов с алюминиевым сплавом АМг6, предназначенных для изготовления плоских переходников общего назначения; центробежнолитых труб используемых в качестве комплектующих в составе оборудования металлургической, машиностроительной, стекольной, керамической, добывающей и перерабатывающей нефтехимической промышленности, а также предназначенных для изготовления заготовок и деталей, применяемых в составе изделий авиационной и атомной промышленности.
Основные этапы процессы каления
Для закалки нержавейки желательно знать ее точную марку, или, по крайней мере, к какому из типов по углероду она относится (больше или меньше 0.4 %). Это очень важно, поскольку для того, чтобы правильно закалить изделие, после самой закалки его необходимо еще и отпустить.
Марку фабричной нержавейки можно узнать у продавца заготовки, который также может посоветовать, как лучше ее закалить. Если же в качестве исходного материала используется какая-нибудь старая вещь, то на помощь придет интернет с таблицами изделий и марками сталей, из которых они изготовлены.
В общем случае полный цикл термообработки детали из нержавейки включает в себя следующие этапы:
- Подготовка оборудования, инструмента и материалов. Сюда входит проверка топлива (уголь или газ), которого должно хватить на весь цикл разогрева. Ведь для того чтобы качественно закалить нержавейку, ее следует нагревать плавно и без перерывов.
- Разогрев горна или печки. Если для того, чтобы закалить деталь, используется газопламенный нагрев, выполняется установка заготовки из нержавейки и включение газовой горелки.
- Размещение заготовки. Нередко требуется закалить только какую-то часть будущего изделия, поэтому его следует разместить так, чтобы эта часть находилась в зоне максимальной температуры.
- Нагревание до требуемой температуры. Изделие удерживают в высокотемпературной зоне, контролируя его нагрев по цвету. Для того чтобы закалить хромистую нержавейку, ее необходимо нагреть до 1050 ºC. Это соответствует цвету, который в таблицах определяют как оранжевый или темно-желтый.
- Охлаждение. После того как нагретый металл приобрел требуемый цвет, деталь охлаждают, опуская в емкость с минеральным маслом. Оно может воспламениться, поэтому рядом с емкостью следует держать кусок плотной ткани.
- Очистка. После охлаждения в масле нержавейку следует тщательно очистить. При сильном загрязнении можно использовать растворитель.
- Отпуск. Чтобы закалить свою деталь «по науке», после нагревания и охлаждения ее следует отпустить. Для сталей с содержанием углерода 0.4 % и более температура отпуска составляет 200÷250 ºC (см. табл. ниже), поэтому их достаточно на пару часов поместить в обычную кухонную духовку. При меньшем содержании углерода температура отпуска значительно выше, до 700÷750 ºC, и он выполняется с постепенным остужением на воздухе или в сухом песке.
Особое внимание следует обратить на спецодежду и все необходимое для соблюдения пожарной безопасности, особенно в процессе охлаждения детали в масле.
Механические
На воздухе сплав 12Х18Н10Т весьма жаростоек, что позволяет его применять практически без потери свойств на открытом воздухе. При этом температура изделия достигает порядка 700°C. Нержавеющие секции дымохода – отрезки, колена и оголовки, не теряющие своих свойств в перегретом состоянии даже под проливным дождём, тому доказательство. Но в крепких кислотах – соляной, серной, фосфорной, азотной и хлорной – нержавейка 12Х18Н10Т разрушается с катастрофической скоростью, превращаясь в соли железа, хрома, никеля и других добавок, которые перемешиваются при осыпании на дно испытательного сосуда. Как и все стали, большинство металлов и их сплавов, она не предназначена для крепких минеральных кислот. Однако, к примеру, уксус – разбавленную до 5% крепости этановую кислоту – хранить в нержавеющих банках и фляжках допустимо. Это же относится и к молочной, лимонной кислотам.
Ударная вязкость при температурах от 20°C до 700°C колеблется от 250 до 372 Дж/см2. Коэффициент линейного расширения стали 12Х18Н10Т колеблется от 16,6 до 18,6 при температурах от 20°C до всё тех же 700°C. Модуль Юнга – 198-147 гигапаскалей при нагреве от 20 до 700°C в спокойном состоянии. При кручении этот диапазон меняется на разброс значений в 77-49 ГПа. Стальной сплав 12Х18Н10Т нефлокеночувствителен. При 850°C он формирует на поверхности окалину: это легко заметить, раскалив, к примеру, дымоход из нержавейки до ярко-красного цвета свечения. При поливании раскаленных до такой температуры секций дымохода водой (дождём) на поверхности изделия окалина превращается в ржавчину, не свойственную для нержавейки.
Прочность состава 12Х18Н10Т обеспечивается за счет немалой твёрдости, а также удачного сочетания ударной вязкости. Нержавейка, как и всякая сталь, хорошо гасит вибрации: усталостный ресурс её составляет сотни миллионов циклов (в среднем) на каждую несущую конструкцию, вне зависимости от сфер её применения и роли в конкретном изделии.
Механические характеристики
| Сечение, мм | sТ|s0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | d4 | d10 | y, % | кДж/м2, кДж/м2 | Твёрдость по Бринеллю, МПа |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Трубки малых размеров (капиллярные) термообработанные или нагартованные в состоянии поставки по ГОСТ 14162-79 | ||||||||
| – | ≥549 | ≥35 | – | – | – | – | – | |
| Трубы бесшовные для маслопроводов и топливопроводов, термообработанные в состоянии поставки по ГОСТ 19277-73 | ||||||||
| – | ≥549 | ≥40 | – | – | – | – | – | |
| Сортовой прокат. Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе | ||||||||
| – | 225-315 | 550-650 | 46-74 | – | – | 66-80 | 215-372 | – |
| Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91 | ||||||||
| – | – | 540-800 | – | – | – | – | – | – |
| Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-29-72 в состоянии поставки: Аустенизация при 1020-1100 °C, охлаждение в воде или на воздухе | ||||||||
| ≥246 | ≥520 | ≥37 | – | – | – | – | – | |
| Сортовой прокат. Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе | ||||||||
| – | 135-205 | 390-440 | 30-42 | – | – | 60-70 | 196-353 | – |
| Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-29-72 в состоянии поставки: Аустенизация при 1020-1100 °C, охлаждение в воде или на воздухе | ||||||||
| ≥186 | ≥372 | – | – | – | – | – | – | |
| Сортовой прокат. Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе | ||||||||
| – | 135-205 | 380-450 | 31-41 | – | – | 61-68 | 215-353 | – |
| Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в воду или на воздухе с 1020-1100 °С (выдержка 1,0-1,5 мин/мм наибольшего сечения но не менее 0,5 ч) | ||||||||
| ≤60 | ≥196 | ≥490 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | 121-179 |
| Сортовой прокат. Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе | ||||||||
| – | 120-205 | 340-410 | 28-38 | – | – | 51-74 | 196-358 | – |
| Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в воду или на воздухе с 1020-1100 °С (выдержка 1,0-1,5 мин/мм наибольшего сечения но не менее 0,5 ч) | ||||||||
| 60-100 | ≥196 | ≥490 | ≥39 | – | – | ≥50 | – | 121-179 |
| Сортовой прокат. Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе | ||||||||
| – | 120-195 | 270-390 | 27-37 | – | – | 52-73 | 245-353 | – |
| Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в воду или на воздухе с 1020-1100 °С (выдержка 1,0-1,5 мин/мм наибольшего сечения но не менее 0,5 ч) | ||||||||
| 100-200 | ≥196 | ≥490 | ≥38 | – | – | ≥40 | – | 121-179 |
| Сортовой прокат. Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе | ||||||||
| – | 120-195 | 265-360 | 20-38 | – | – | 40-70 | 255-353 | – |
| Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в воду или на воздухе с 1020-1100 °С (выдержка 1,0-1,5 мин/мм наибольшего сечения но не менее 0,5 ч) | ||||||||
| 200 | ≥196 | ≥490 | ≥35 | – | – | ≥40 | – | 121-179 |
| Кольца цельнокатанные в состоянии поставки по ОСТ 1 90224-76. Закалка на воздухе, в масле или воде с 1050-1100 °C | ||||||||
| ≥196 | ≥510 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | – | |
| Лента нагартованная в состоянии по ТУ 14-1-1073-74 | ||||||||
| – | – | ≥834 | – | ≥5 | – | – | – | – |
| Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Закалка в воду или на воздухе с 1050-1080 °C (образцы) | ||||||||
| 0.2-2 | – | ≥530 | – | ≥35 | – | – | – | – |
| 0.2 | – | ≥530 | – | ≥18 | – | – | – | – |
| Лента холоднокатаная термообработанная с травленой поверхностью без дрессирования в состоянии поставки по ТУ 14-1-652-73 | ||||||||
| 0.1-0.8 | – | ≥529 | – | ≥35 | – | – | – | – |
| Листовой горячекатаный (1,5-3,9 мм) и холоднокатаный (0,7-3,9 мм) прокат по ГОСТ 5582-75. Без термообработки | ||||||||
| ≤3.9 | – | 880-1080 | ≥10 | – | – | – | – | – |
| ≤3.9 | – | ≥740 | ≥25 | – | – | – | – | – |
| Листовой горячекатаный (1,5-3,9 мм) и холоднокатаный (0,7-3,9 мм) прокат по ГОСТ 5582-75. Закалка в воду или на воздухе с 1050-1080 °C | ||||||||
| – | ≥250 | ≥40 | – | – | – | – | – | |
| ≥205 | ≥530 | ≥40 | – | – | – | – | – | |
| Листовой горячекатаный (4,0-50,0 мм) и холоднокатаный (4,0-5,0 мм) прокат по ГОСТ 7350-77. Закалка в воду или на воздухе с 1000-1080 °C | ||||||||
| – | ≥235 | ≥530 | ≥38 | – | – | – | – | – |
| Листовой холоднокатаный (0,7-5,0 мм) и горячекатаный прокат (3,0-6,0 мм) из стали 12Х18Н10Т в состоянии поставки по ТУ 14-1-2476-78. Закалка в воду или на воздухе с 1050-1080 °C | ||||||||
| – | – | ≥540 | ≥40 | – | – | – | – | – |
| Поковки для деталей стойких к МКК. Закалка от 1000-1050 °C в масло, воду или на воздухе | ||||||||
| 100-300 | ≥196 | ≥510 | ≥38 | – | – | ≥45 | – | 121-179 |
| 60-100 | ≥196 | ≥510 | ≥39 | – | – | ≥50 | – | 121-179 |
| 60 | ≥196 | ≥510 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | 121-179 |
| Поковки. Закалка в воду или на воздухе с 1050-1100 °C | ||||||||
| 1000 | ≥196 | ≥510 | ≥35 | – | – | ≥40 | – | – |
| Поковки. Закалка на воздухе с 1050-1100 °C, охлаждение в масле или воде | ||||||||
| ≥196 | ≥540 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | – | |
| Проволока пружинная групп В (высокопрочная) и ВО (высокопрочная ответственного назначения) по ТУ 3-1002-77. Нагартованная в состоянии поставки | ||||||||
| 0.11-0.71 | – | 1720-2022 | – | – | – | – | – | – |
| 0.81-2.81 | – | 1720-2022 | – | – | – | – | – | – |
| 3.01-3.51 | – | 1670-1960 | – | – | – | – | – | – |
| 4.01 | – | 1620-1910 | – | – | – | – | – | – |
| 4.51 | – | 1620-1860 | – | – | – | – | – | – |
| 5.01-5.51 | – | 1570-1760 | – | – | – | – | – | – |
| 6.01 | – | 1520-1720 | – | – | – | ≥20 | – | – |
| 6.51 | – | 1470-1670 | – | – | – | ≥20 | – | – |
| 7.01-7.51 | – | 1420-1620 | – | – | – | ≥20 | – | – |
| 8.01 | – | 1370-1570 | – | – | – | ≥20 | – | – |
| Проволока пружинная группы Н (нормальной прочности) по ТУ 3-1002-77. Нагартованная в состоянии поставки | ||||||||
| 0.51-6.01 | – | ≥1230 | – | – | – | – | – | – |
| 6.51-10.01 | – | – | – | – | – | – | – | – |
| Проволока термообработанная в состоянии поставки по ГОСТ 18143-72 (относительное удлинение, % при расчетной длине образца 100 мм указано дл я проволоки 1-го класса, в скобках – для 2-го класса) | ||||||||
| 0.2-1 | – | 590-880 | – | – | ≥25 (≥20) | – | – | – |
| 1.1-7.5 | – | 540-830 | – | – | ≥25 (≥20) | – | – | – |
| Проволока холоднотянутая в состоянии поставки по ГОСТ 18143-72 | ||||||||
| 0.2-3 | – | 1130-1470 | – | – | – | – | – | – |
| 3.4-7.5 | – | 1080-1420 | – | – | – | – | – | – |
| Прокат в состоянии поставки, без термообработки | ||||||||
| ≤5 | – | ≥930 | – | – | – | – | – | – |
| – | – | ≥529 | ≥40 | – | – | – | – | – |
| – | – | ≥549 | ≥35 | – | – | – | – | – |
| Прокат тонколистовой холоднокатаный и гнутые профили термообработанные в состоянии поставки по ГОСТ Р 51393-99. Закалка в воду или на воздухе с 1050-1080 °C | ||||||||
| – | ≥205 | ≥530 | ≥40 | – | – | – | – | – |
| Прутки горячекатаные и кованые по ТУ 14-1-656-73. Образцы продольные. Закалка в воду с 1000-1050 °С | ||||||||
| – | ≥510 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | – | |
| Прутки калиброванные в состоянии поставки (нагартованные) по ТУ 14-1-3581-83 | ||||||||
| 20-25 | ≥225 | ≥539 | ≥25 | – | – | ≥55 | – | – |
| Прутки по ТУ 14-1-3581-83. Закалка на воздухе, в масло или в воду с 1050-1100 °C | ||||||||
| ≥196 | ≥539 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | – | |
| Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность (ТП) по ГОСТ 18907-73 | ||||||||
| 1-30 | – | 590-830 | – | – | ≥20 | – | – | – |
| Сортовой прокат горячекатаный и кованый по ГОСТ 5949-75. Закалка на воздухе, в масло или в воду с 1020-1100 °C | ||||||||
| ≥196 | ≥510 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | – | |
| Тонколистовой прокат термообработанный (умягчение) по ТУ 14-1-3199-81 | ||||||||
| 0.5-3 | ≥274.4 | ≥549.8 | ≥40 | – | – | – | – | – |
| Трубная заготовка по ТУ 14-1-686-88. Закалка в воду или на воздухе с 1050-1080 °С | ||||||||
| – | ≥530 | ≥40 | – | – | – | – | – | |
| Трубная заготовка термообработанная по ТУ 14-1-3844-84. Образцы продольные и тангенциальные | ||||||||
| – | ≥529 | ≥40 | – | – | – | – | – | |
| – | ≥510 | ≥40 | – | – | – | – | – | |
| Трубы безрисочные холоднодеформированные бесшовные (холоднокатаные, холоднотянутые и теплокатаные) по ТУ 14-3-769-78. Термообработанные, в состоянии поставки | ||||||||
| ≥196 | ≥548.8 | ≥35 | – | – | – | – | – | |
| Трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки по ГОСТ 9940-81 | ||||||||
| – | ≥529 | ≥40 | – | – | – | – | – | |
| Трубы бесшовные особотонкостенные диаметром до 60 мм в нагартованном состоянии по ТУ 14-3-770-78 | ||||||||
| ≥196 | ≥550 | ≥35 | – | – | – | – | – | |
| Трубы бесшовные холодно-и теплодеформированные улучшенного качества в состоянии поставки по ТУ 14-3-1109-82 | ||||||||
| – | ≥558 | ≥36 | – | – | – | – | – | |
| Трубы прессизделия шестигранные термообработанные по ТУ 14-131-880-97 | ||||||||
| ≥196 | ≥490 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | – | |
| Трубы центробежнолитые термообработанные в состоянии поставки по ТУ 14-3Р-115-2022. Закалка в воду или на воздухе под вентилятором с 1050-1080 °C | ||||||||
| ≥190 | ≥470 | ≥35 | – | – | – | – | – | |
| Трубы электросварные термообработанные, в состоянии поставки (Dн=8,0-102,0 мм) | ||||||||
| ≥226 | ≥550 | ≥35 | – | – | – | – | – | |
| Штамповки по ОСТ 1 90176-75. Закалка на воздухе, в масло или в воду с 1050-1100 °C | ||||||||
| ≥196 | ≥540 | ≥40 | – | – | ≥55 | – | – | |
Расшифровка и состав
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т в своем наименовании содержит данные относительно содержания главных составляющих:
- 12 – 0,12% углерода;
- Х18 – 18% хрома;
- Н10 – 10% никеля;
- Т – титан.
Остальными компонентами являются:
- 67% — Fe;
- 2% — Mg;
- 1% — Ti;
- 0,8% — Si.
В качестве дополнительных элементов могут присутствовать S, Cu, P. Каждый компонент состава имеет свое назначение:
- хром – коррозионная стойкость;
- никель – аустенит, улучшение рабочих показателей, технологичность, стойкость к действию активных химических соединений;
- титан и кремний – феррит, исключение межкристаллической коррозии, замедление образования зерен при повышении температуры, повышение удельного веса.
В качестве составляющих используется большое число легирующих веществ, которые обуславливают ее свойства. Главными компонентами выступают хром и никель.
Хром дает возможность к пассивации и исключает корродирование на поверхности материала. Его процентное содержание – 17-19%.
Проволока
Благодаря никелю нержавеющая сталь 12Х18Н10Т относится к аустенитам, она приобретает такие особенности, как технологичность и высокие эксплуатационные характеристики. Прокат ее осуществляется без нагрева или с повышением температуры, при этом конструкция будет характеризоваться коррозионной стойкостью в агрессивной среде, чего нельзя сказать о ферритных материалах. Концентрация компонента составляет 9-11%.
За счет использования Ni и Cr обеспечивается стабильность материала при охлаждении. Для получения аустенита при t=900 С требуется всего 0,1% углерода, что обусловлено его воздействием на металл. Также в состав изделия входят Ti, Al и Si, которые обеспечивают ферритные качества.
Титан используется в качестве сильного карбидообразующего компонента, что исключает образование коррозии в кристаллической решетке. При реакции с углеродом образуется тугоплавкий карбид, что приводит к снижению в составе свободного хрома за счет взаимодействия его с углеродом.
Кремний предназначен для увеличения поровой плотности материала путем выведения газа из структуры. Это положительно сказывается на повышении прочностных характеристик, предела текучести, но снижает пластичность, что негативно сказывается на качестве холодной прокатки. Содержание – 0,8%.
Входящий в состав стали 12Х18Н10Т марганец снижает скорость образования зерна, что улучшает структуру.
Жаростойкость
| Среда | Воздух | Воздух |
| Температура, °С | 750 | 650 |
| Группа стойкости или балл | 4-5 | 2-3 |
Небольшое количество фосфора в составе (0,035%) обусловлено его свойствами. Он негативно сказывается на механических качествах состава, что нежелательно для металла, используемого в криогенной технике. При понижении температуры он способен снизить пластичность материала.
Металл является пластичным и вязким при ударах, что является преимуществом. Недостатками считаются малая коррозионная стойкость к хлорсодержащим веществам, серной и соляной кислоте.
Расшифровка маркировки сталей
Легированные стали – те, в которые вводят специальные химические элементы: никель, хром, кобальт, титан, вольфрам. Их добавление в состав стали служит для воздействия на структуру металла и получения улучшенных свойств. Маркировка сталей зависит от химического состава.
- А (в начале марки) – сера;
- А (в середине марки) – азот;
- Б – ниобий;
- В – вольфрам;
- Г – марганец;
- Д – медь;
- Е – селен;
- К – кобальт;
- М – молибден;
- Н – никель;
- П – фосфор;
- Р – бор;
- С – кремний;
- Т – титан;
- Ф – ванадий;
- Х – хром;
- Ц – цирконий;
- Ю – алюминий;
- ч – РЗМ (редкоземельные металлы: лантан, празеодим, церий и пр.).
Если буква А стоит в конце маркировки, то это говорит о том, что сталь относится к высококачественной. Буква Ш ставится в конце маркировки у особо высококачественных сталей.
После буквы иногда стоят цифры, обозначающие содержание легирующего элемента в процентном соотношении. При отсутствии цифры содержание элемента составляет не более 1%.
В начале маркировки инструментальных легированных сталей на первом месте стоит цифра, обозначающая среднее содержание углерода в средних долях процента (ГОСТ 5950-2000). Если она не указана, то процентное содержание составляет 1% и более. Далее обозначение нержавеющей стали совпадает с конструкционными сталями.
Иначе маркируются сорта нержавеюющей стали специального назначения. В начале ставится буква, обозначающая назначение стали:
- А – автоматная;
- Э – электротехническая;
- Ш – шарикоподшипниковая;
- Р – быстрорежущая.
После идут цифры, обозначающие среднее число основного легирующего элемента.
Стандарты
| Название | Код | Стандарты |
|---|---|---|
| Сортовой и фасонный прокат | В22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2879-2006 |
| Методы испытаний. Упаковка. Маркировка | В09 | ГОСТ 11878-66 |
| Проволока стальная легированная | В73 | ГОСТ 18143-72, TУ 3-230-84, TУ 3-1002-77, TУ 14-4-867-77 |
| Обработка металлов давлением. Поковки | В03 | ГОСТ 25054-81, ОСТ 108.109.01-92, ОСТ 5Р.9125-84, ОСТ 26-01-135-81, TУ 108.11.930-87, TУ 14-1-1530-75, TУ 14-1-2902-80, TУ 108.11.917-87, СТ ЦКБА 010-2004 |
| Ленты | В34 | ГОСТ 4986-79, TУ 3-703-92, TУ 14-1-1073-74, TУ 14-1-1370-75, TУ 14-1-1774-76, TУ 14-1-2192-77, TУ 14-1-2255-77, TУ 14-1-3166-81, TУ 14-1-4606-89, TУ 14-1-652-73, TУ 14-1-3386-82 |
| Листы и полосы | В33 | ГОСТ 5582-75, ГОСТ 7350-77, ГОСТ 10885-85, ГОСТ Р 51393-99, TУ 108-1151-82, TУ 108-930-80, TУ 14-105-451-86, TУ 14-1-1150-74, TУ 14-1-1517-76, TУ 14-1-2186-77, TУ 14-1-2476-78, TУ 14-1-2542-78, TУ 14-1-2550-78, TУ 14-1-2558-78, TУ 14-1-2675-79, TУ 14-1-3199-81, TУ 14-1-3720-84, TУ 14-1-394-72, TУ 14-1-4114-86, TУ 14-1-4262-87, TУ 14-1-4364-87, TУ 14-1-4780-90, TУ 14-1-5040-91, TУ 14-1-5041-91, TУ 14-1-867-74, TУ 14-229-277-88, TУ 14-138-638-93, TУ 14-1-3485-82, TУ 05764417-038-95, TУ 14-1-4212-87 |
| Классификация, номенклатура и общие нормы | В30 | ГОСТ 5632-72 |
| Сортовой и фасонный прокат | В32 | ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73, ОСТ 1 90224-76, ОСТ 1 90365-85, TУ 14-1-686-88, TУ 14-1-1534-76, TУ 14-1-1673-76, TУ 14-1-2142-77, TУ 14-1-2537-78, TУ 14-1-2972-80, TУ 14-1-3564-83, TУ 14-1-3581-83, TУ 14-1-377-72, TУ 14-1-3818-84, TУ 14-1-3957-85, TУ 14-1-5039-91, TУ 14-1-748-73, TУ 14-11-245-88, TУ 14-131-1110-2022, TУ 14-1-1271-75 |
| Трубы стальные и соединительные части к ним | В62 | ГОСТ 9940-81, ГОСТ 9941-81, ГОСТ 11068-81, ГОСТ 14162-79, ГОСТ 19277-73, TУ 14-159-165-87, TУ 14-3-1109-82, TУ 14-3-1120-82, TУ 14-3-1574-88, TУ 14-3-308-74, TУ 14-3-769-78, TУ 1380-001-08620223-93, TУ 14-159-249-94, TУ 14-159-259-95, TУ 1380-001-08620223-05, TУ 14-158-135-2003, TУ 14-3Р-110-2009, TУ 14-3Р-115-2022, TУ 14-131-880-97, TУ 14-225-25-97, TУ 14-158-137-2003, TУ 95.349-2000, TУ 14-3-1654-89, TУ 1333-003-76886532-2022 |
| Детали и узлы общие для различных машин и механизмов | Г11 | ГОСТ Р 50753-95 |
| Нормы расчета и проектирования | В02 | ОСТ 1 00154-74 |
| Классификация, номенклатура и общие нормы | В20 | ОСТ 1 90005-91 |
| Болванки. Заготовки. Слябы | В21 | ОСТ 1 90176-75 |
| Болванки. Заготовки. Слябы | В31 | ОСТ 3-1686-90, ОСТ 95-29-72, ОСТ 1 90241-76, ОСТ 1 90284-79, ОСТ 1 90342-83, ОСТ 1 90393-90, ОСТ 1 90397-91, ОСТ 1 90425-92, TУ 3-1083-83, TУ 14-105-495-87, TУ 14-1-1214-75, TУ 14-1-1924-76, TУ 14-132-163-86, TУ 14-1-3844-84, TУ 14-1-4434-88, TУ 14-1-565-84, TУ 14-1-632-73, TУ 14-1-685-88, TУ 14-133-139-82, TУ 14-3-770-78, TУ 14-1-3129-81 |
| Сварка и резка металлов. Пайка, клепка | В05 | ОСТ 95 10441-2002, TУ 14-1-656-73 |
| Термическая и термохимическая обработка металлов | В04 | СТП 26.260.484-2004, СТ ЦКБА 016-2005 |
| Листы и полосы | В53 | TУ 1-9-1021-84, TУ 1-9-1-84, TУ 1-9-556-79, TУ 1-9-1021-2008 |
| Сетки металлические | В76 | TУ 14-4-1569-89, TУ 14-4-1561-89, TУ 14-4-507-99 |
| Канаты стальные | В75 | TУ 14-4-278-73 |
Сфера применения
Применение стали 12х18н10т весьма обширно:
- Пищевая промышленность. Стоит учитывать, что к изделиям, применяемым в пищевой промышленности, предъявляется достаточно много требований. Металл не должен взаимодействовать с продуктами питания и напитками.
- Химическая и нефтяная отрасли. В этих отраслях также часто создают различные емкости и элементы, которые контактируют с нефтепродуктами и различными химическими веществами.
- Машиностроение. В машиностроительной отрасли изготавливают различные изделия путем резания. Если ни будут эксплуатироваться при высокой влажности и воздействии химических веществ, то часто выбирается рассматриваемая материал.
- В секторе топливной промышленности и энергетики. Металл может выдерживать воздействие высокой температуры.
Применение стали 12х18н10т в производстве стройматериалов
Листовая сталь 12х18н10т
Резервуар из стали 12х18н10т
Применение стали 12х18н10т в автомобильном производстве
Металл может обрабатываться при применении автоматической и ручной сварки. Высокий показатель коэффициента теплопроводности определяет применение стали при изготовлении теплообменного оборудования. Также листовой металл применяется при изготовлении коллекторных элементов для передачи и распределения выхлопных газов.
Большое распространение получили бесшовные нержавеющие трубы, которые эксплуатируются под большим давлением. Кроме этого, в химическом составе есть титан, который определяет низкие магнитные качества. Достаточно высокая концентрация углерода определяет высокий уровень прочности.
Технологические свойства
| Название | Значение |
|---|---|
| Свариваемость | Сваривается без ограничений. Способы сварки: РДС (электроды ЦТ-26), ЭШС и КТС. Рекомендуется последующая термообработка. Для оборудования АЭС – автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом в непрерывном режиме, ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (с присадочным или без присадочного материала), допускается ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Для ручной дуговой сварки используются электроды ЭА-400/10У; для автоматической под флюсом – проволока Св04Х19Н11МЗ с флюсом ОФ-6, проволока Св-08Х19Н10МЗБ с флюсом АН-26; для сварки в защитном газе Ar – сварочная проволока Св-04Х19Н11МЗ или Св-08Х19Н10МЗБ. Для предотвращения склонности к ножевой коррозии сварных сборок, работающих в азотной кислоте сварные сборки подвергаются закалке на воздухе с 970-1020 °C; при этом температуру нагрева следует держать на верхнем пределе (выдержка не менее 2,5 мин/мм наибольшей толщины стенки, но не менее 1 часа). В случае сварки проволокой св.04Х19Н11М3 или электродами типа Э-07Х19Н11М3Г2Ф (марки ЭА-400/10У, ЭА-400/10Т, проволока св. 04Х19Н11М3 и др.) применяется закалка на воздухе с 950-1050 °C (выдержка не менее 2,5 мин/мм наибольшей толщины стенки, но не менее 1 часа). В случае сварки электродами типа Э-08Х19Н10Г2МБ (марок ЭА 898/21 Б и др.) для снятия остаточных напряжений в сварных сборках: а) работающих при температуре 350 °С и выше; б) работающих при температуре не выше 350 °С, если проведение закалки нецелесообразно применяют стабилизирующий отжиг при 850-920 °С (выдержка после прогрева садки не менее 2 ч). Для снятия остаточных напряжений сварных сборок, работающих при температуре не выше 350 °С, после окончательной механической обработки (до притирки), если проведение других видов термообработки нецелесообразно применяется отпуск при 375-400 °C (выдержка 6-10 ч), охлаждение на воздухе. В случае приварки патрубков внутренним диаметром не менее 100 мм и более к корпусу (без оттяжки) согласно КД применяется стабилизирующий отжиг при 950-970 °C, охлаждение на воздухе. |
| Температура ковки | Начала – 1200 °C, конца – 850 °C. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. |
| Флокеночувствительность | не чувствительна. |
| Обрабатываемость резаньем | В закаленном состоянии при НВ 169 и sВ=610 МПа Kn тв.спл.=0,85 Kn б.ст.=0,35. |
| Макроструктура и загрязненность | Макроструктура стали должна быть без следов усадочной раковины, расслоений, инородных включений. Макроструктура стали по ТУ 14-1-686-88 не должна иметь усадочной раковины, рыхлости, пузырей, трещин, инородных включений, корочки, расслоений и флокенов, видимых без применения увеличительных приборов. По центральной пористости, точечной неоднородности и ликвационному квадрату дефекты макроструктуры не должны превышать балла I по каждому виду. Наличие послойной кристаллизации и светлого контура в макроструктуре металла не является браковочным признаком. Содержание неметаллических включений в стали, по максимальному баллу, не должно превышать: оксиды и силикаты (ОТ, ОС, СХ, СП, СН) – 2 балла; сульфида (С) – 1 балла; нитриды и карбонитриды титана (НТ) – 4,5 балла. |
| Микроструктура | Содержание ферритной фазы (альфа-фазы) в прутках диаметром или стороной квадрата 80 мм и более не должно превышать 1,5 баллов (4-5 %). Прутки диаметром или стороной менее 80 мм и полосы не подвергают определению ферритной фазы. |
| Особенности термической обработки | В зависимости от назначения, условий работы, агрессивности среды изделия подвергают: а) закалке (аустенизации); б) стабилизирующему отжигу; в) отжигу для снятия напряжений; г) ступенчатой обработке. Изделия закаливают для того, чтобы: а) предотвратить склонность к межкристаллитной коррозии (изделия работают при температуре до 350 °С); б) повысить стойкость против общей коррозии; в) устранить выявленную склонность к межкристаллитной коррозии; г) предотвратить склонность к ножевой коррозии (изделия сварные работают в растворах азотной кислоты); д) устранить остаточные напряжения (изделия простой конфигурации); е) повысить пластичность материала. Закалку изделий необходимо проводить по режиму: нагрев до 1050-1100 °С, детали с толщиной материала до 10 мм охлаждать на воздухе, свыше 10 мм – в воде. Сварные изделия сложной конфигурации во избежание поводок следует охлаждать на воздухе. Время выдержки при нагреве под закалку для изделий с толщиной стенки до 10 мм – 30 мин, свыше 10 мм – 20 мин 1 мин на 1 мм максимальной толщины. При закалке изделий, предназначенных для работы в азотной кислоте, температуру нагрева под закалку необходимо держать на верхнем пределе (выдержка при этом сварных изделий должна быть не менее 1 ч). Стабилизирующий отжиг применяется для: а) предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии (изделия работают при температуре свыше 350 °С); б) снятия внутренних напряжений; в) ликвидации обнаруженной склонности к межкристаллитной коррозии, если по каким-либо причинам закалка нецелесообразна. Стабилизирующий отжиг допустим для изделий и сварных соединений из сталей, у которых отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8. Стабилизирующему отжигу для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии изделий, работающих при температуре более 350 °С, можно подвергать сталь, содержащую не более 0,08 % углерода. Стабилизирующий отжиг следует проводить по режиму: нагрев до 870-900 °С, выдержка 2-3 ч, охлаждение – на воздухе. При термической обработке крупногабаритных сварных изделий разрешается проводить местный стабилизирующий отжиг замыкающих швов по тому же режиму, при этом все свариваемые элементы должны быть подвергнуты стабилизирующему отжигу до сварки. При проведении местного стабилизирующего отжига необходимо обеспечить одновременно равномерные нагрев и охлаждение по всей длине сварного шва и прилегающих к нему зон основного металла на ширину, равную двум-трем ширинам шва, но не более 200 мм. Ручной способ нагрева недопустим. Для более полного снятия остаточных напряжений отжиг изделий из стабилизированных хромоникелевых сталей проводят по режиму: нагрев до 870-900 °С; выдержка 2-3 ч, охлаждение с печью до 300 °С (скорость охлаждения 50-100 °С/ч), далее на воздухе. Отжиг проводят для изделий и сварных соединений из стали, у которой отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8. Ступенчатая обработка проводится для: а) снятия остаточных напряжений и предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии; б) для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии сварных соединений сложной конфигурации с резкими переходами по толщине; в) изделия со склонностью к межкристаллитной коррозии, устранить которую другим способом (закалкой или стабилизирующим отжигом) нецелесообразно. Ступенчатую обработку необходимо проводить по режиму: нагрев до 1050-1100 °С; время выдержки при нагреве под закалку для изделий с толщиной стенки до 10 мм – 30 мин, свыше 10 мм – 20 мин 1 мин на 1 мм максимальной толщины; охлаждение с максимально возможной скоростью до 870-900°С; выдержка при 870-900 °С в течение 2-3 ч; охлаждение с печью до 300 °С (скорость – 50-100 °С/ч), далее на воздухе. Для ускорения процесса ступенчатую обработку рекомендуется проводить в двухкамерных или в двух печах, нагретых до различной температуры. При переносе из одной печи в другую температура изделий не должна быть ниже 900 °С. Ступенчатую обработку разрешается проводить для изделий и сварных соединений из стали, у которой отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8. |
| Коррозионная стойкость | Сталь стойкая к межкристаллитной коррозии. Сталь неустойчива в серосодержащих средах и применяется, когда не могут быть применены безникелевые стали. Сталь не должна обладать склонностью к межкристаллитной коррозии. |
Типы проката
В современном производстве трудно обойтись без нержавеющего листа. Он нашел свое применение во всех отраслях промышленности – от фармацевтической до авиационной. Данная продукция получила широкое применение в строительстве благодаря своим свойствам – инертности к агрессивным средам, износоустойчивости.
По способу производства листовой прокат может быть горячим или холодным. В зависимости от сферы применения поверхность листа бывает гладкой или фактурной. Холоднокатаные листы могут иметь зеркальную, шлифованную или матовую поверхность. Горячекатаные бывают травленные и термообработанные.
Из листовой стали формируется сортовой нержавеющий прокат, в который входит множество разновидностей изделий. Наиболее широкое распространение получили трубы. Помимо них из проката изготавливают пруток, ленту, проволоку.
Благодаря широким возможностям применения стальной пруток является одним из наиболее популярных изделий металлопроката. В бытовой сфере его используют для изготовления силовых и декоративных элементов балконов, различных изгородей. В промышленности стальной пруток используют для производства шпилек, болтов, различного рода пружин, заклепок, железнодорожного крепежа и других деталей. В строительстве его применяют для армирования железобетонных конструкций.
Стальная лента представляет собой полосовую сталь в рулонах толщиной от 0,005 до 4 мм. В зависимости от способа производства изделия бывают холоднокатаные (ГОСТ 19851-74) и горячекатаные (ГОСТ 6009-74). Стальная лента успешно используется в машиностроении, мебельной промышленности, строительстве.
Данное изделие может использоваться как сырье для штамповки различных деталей или как упаковка тары. Холоднокатаная лента из жаростойкой и коррозионностойкой стали применяется для изготовления конструкций, устойчивых к агрессивным средам, и деталей для машин (ГОСТ 4986-79).
Нержавеющая проволока (ГОСТ 18143-72) устойчива к большинству видов коррозии и отличается повышенной жаропрочностью. Такую проволоку широко применяют для сварки нержавеющих сталей, так как обычные электроды не могут справиться с этой задачей. Также она успешно используется в пищевой и химической промышленности, архитектуре и мебельном производстве.
Пружинная нержавеющая проволока используется для изготовления подвижных частей механизмов и инструментов, которые подвергаются механическим нагрузкам и функционируют в агрессивной среде. Хромоникелевая проволока не меняет своих характеристик при температуре от 390 до 790 o С. Проволока из такой стали используется в нефтеперерабатывающей и химической промышленности.
Стоимость проката из нержавеющей стали определяется качеством материала, ценой доставки, степенью обработки, наличием конкурентных предложений на рынке. Большой разброс цен объясняется их зависимостью не только от перечисленных выше факторов, но и от способа приобретения и объемов заказа.
Обратите внимание!Демпинговая стоимость металлопроката, скорее всего, объясняется не «коммерческим счастьем», а более низким качеством стали.
К примеру, лист нержавеющий стальной толщиной 1,5 мм из стали 12х18н10т предлагается по цене от 231 до 335 тыс. руб. за тонну. Та же нержавейка, но толщиной 3 мм, выставлена на продажу примерно по той же цене. А вот продукция второго сорта стоит уже 160 тыс. руб.
Обратим внимание на лист матовый толщиной 0,5 мм из той же стали 12х18н10т. Его средняя стоимость составит 280 тыс. руб. за тонну. При увеличении параметров толщины до 1, 2 и 3 мм средняя цена за тонну составит 265, 245 и 240 тыс. руб., соответственно.
Шестигранник НЖ калибр 8, изготовленный из стали марки 12х18н10т, стоит от 320 до 420 тыс. руб. Подобный же шестигранник толщиной 10 мм предлагается в ценовой вилке от 350 до 495 тыс. руб., такое же изделие 12-го калибра стоит от 320 до 495 тыс. руб.
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 |