Российские и зарубежные аналоги нержавеющей стали AISI 304, 316, 430, 12х18н10т

Химический состав 12Х18Н10Т

Влияние содержания углерода и легирующих элементов

Именно содержание углерода в стали, а также наименование и количество введенных в ее состав легирующих добавок являются наиболее интересными для анализа получаемых свойств конкретной марки.
На первом месте по важности стоит углерод, ведь сталь и представляет собой сплав железа и углерода. Увеличение содержания углерода влечет увеличение прочности с одновременным снижением пластичности. Он также определяет способность стали к технологической обработке (резание, свариваемость, обработка давлением).

Легирующие элементы вносятся в необходимых пропорциях в зависимости от необходимости получения тех или иных свойств. Каждый элемент обладает своими особенностями. Например, хром улучшает механические свойства, никель снижает порог хладноломкости, вольфрам и молибден способствуют увеличению теплостойкости быстрореза и т. д.

Механические свойства 12Х18Н10Т

Таблица российских и зарубежных аналогов нержавеющей стали AISI 304, 316, 430, 12х18н10т

APEX METAL предлагает покупателям разнообразные виды нержавеющего металлопроката, выполненного из лучших марок нержавеющей стали, соответствующих строгим международным нормам и обладающих великолепными технологическими, а так же и эксплуатационными характеристиками. Высокая коррозионная устойчивость нержавеющей стали является основной характеристикой изделий из данных материалов при долговечной работе в агрессивных коррозионно-активных средах, в широких температурных диапазонах.
Химический состав проката, выполненного из коррозионно-стойкой нержавеющей стали aisi 304 аустенитного класса, соответствует требованиям норматива АISI – Аmerican Iron and Steell Institute (Американского Института Стали и Сплавов). В сопроводительных документах обозначение марок нержавейки aisi и ее аналогов производится в соответствии с национальными или международным стандартами:

Механические свойства 12Х18Н10Т при повышенных температурах

Как легирующие элементы изменяют структуру сплава?

Естественно, что каждый из элементов, который добавляется в состав, оказывает свое влияние на конечные характеристики нержавейки 12х18н10т.

К примеру, никель. Использование этого элемента в качестве легирующего увеличивает g — область. Однако здесь очень важно отметить, что его должно быть достаточное количество — от 8 до 12%, чтобы получить эффект расширения. Еще один важный факт — добавление именно этого вещества переводит сплав в аустенитный класс, а это ключевое значение. Переход в этот класс позволяет сочетать очень высокую технологичность стали и большое количество разнообразных эксплуатационных характеристик. Также добавление никеля увеличивает стойкость к коррозии и позволяет применять сталь в тех местах, где имеется постоянный контакт с агрессивными средами (кислоты).

Технологические свойства 12Х18Н10Т

Температура ковки

Начальная температура при горячей обработке должна составлять около +1200 °С, а при завершении она снижается до +850 °С. Если сечение листов нержавеющей стали не превышает 350 мм, то охлаждение осуществляется в воздухе.

Флокеночувствительность

Не чувствительна.

Обрабатываемость резанием

В закаленном состоянии при НВ 169 и B = 610 МПа: Ku тв. спл. = 0,85, Ku б. ст. = 0,35.

Свариваемость

Нержавеющая сталь отличается превосходной свариваемостью, поэтому сварка может осуществляться без особых ограничений. После выполнения сварки рекомендуется выполнить термическую обработку.

Нержавеющая сталь

• Общие сведения о нержавеющей стали
• Виды и свойства нержавеющей стали
• Химический состав нержавеющей стали и соответствие стандартов
• Технические характеристики аустенитной нержавеющей стали
• Электрохимическая и щелевая коррозия
• Практическое использование крепежа на судне
• Нержавейка в производстве ножей
• Измерение химического состава нержавеющей стали ручным прибором

Ниже приведена таблица физических свойств аустенитной нержавеющей стали. Эти даные можно использовать для определения нагрузок на нержавеющий крепеж.

Ударная вязкость нержавеющей стали 12Х18Н10Т

Предел выносливости

Использование стали

Сплав 12х18н10т, который также можно называть нержавеющей хромо-никелевой сталью, можно применять в большом количестве разнообразных сфер. К примеру, такой состав с разной степенью прочности успешно применяется там, где нужно сочетать высокие прочностные и упругие свойства металлических деталей, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды.

Преимущества и недостатки

Марка нержавеющей стали 12Х18Н10Т является единственной в своем роде, сочетающей большое количество преимуществ, благодаря которым она приобрела такую распространенность.

• Сталь выплавляется методом электрошлакового переплава — одним из самых недорогих на сегодня и высоким выходом годного металла. Сквозное производство позволяет выпускать сталь в больших количествах (объем одной плавки — 60-160 тн), с последующей прокаткой и термической обработкой, что определяет высокую производительность. Для легирования используются небольшое количество доступных элементов. Все эти факторы обеспечивают доступную стоимость изделий и заготовок из получаемой стали.
• Данное соотношение хрома и никеля при точном соблюдении технологических режимов позволяет получить сталь с высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии.
• Обладает хорошей способностью к свариванию всеми видами ручной и автоматической сварки.
• Деформируется как в горячем, так и в холодном состоянии (допускаются высокие степени деформации).
• Работа в очень агрессивных кислотах и щелочах при температуре до 800° С.
• Высокая износостойкость и прочность.

Читать также: Как проверить модуль зажигания тестером

Из недостатков стоит отметить высокие требования к выдержке температурных и временных интервалов при обработке, которые зависят от точного химического состава. Особенно это касается нагрева под высокотемпературный отпуск для стабилизации структуры.

Поскольку термическая обработка должна быть контролируемой, то для проведения операции требуются специализированное оборудование, в том числе и для проведения экспертизы.

Сортамент

Свойства стали 12Х18Н10Т используются для получения изделий, работающих в агрессивных средах, при температурах от -269 до 600° С. Основными потребителями является нефтегазовая промышленность, где используются бесшовные трубы.

Также используется эта сталь для конструкций, получаемых сварным методом. Это всякого рода емкости, детали механизмов (насосов, арматуры) и оборудования (теплообменного, емкостного).

Химические и физические свойства, состав

Механические свойства стали 12х18н10т зависят от химического состава. Для каждого изделия, в зависимости от сечения, способа производства, проводится термообработка, которая и определяет окончательные параметры.

Хром — самый твердый металл, обладает способностью образовывать оксиды в объеме, не превышающем сам атом хрома. Они создают на поверхности плотную пленку, толщиной всего в 2-3 атома, которая не допускает проникновения кислорода. При механическом повреждении пленки сразу же образуются новые оксиды. При повышенных температурах образуются карбиды хрома на границах зерен. Это приводит к упрочнению и последующей межкристаллитной коррозии. Чтобы исключить этот процесс, стали легируют никелем. Он стабилизирует аустенит при комнатной температуре: присущая ему кристаллическая решетка способна растворить большое количество углерода, который в этом состоянии не образовывает карбиды. Кроме того, аустенит обладает повышенной ударной вязкостью, что и определяет высокую способность к пластической деформации в холодном состоянии (сталь способна деформироваться до толщины 1 мм).

Для стойкости в агрессивных средах присаживается титан, свойства которого идентичны хрому.

Технические свойства

Сталь обладает высокой технологичностью — т. е. способностью к механической обработке:

При обработке принимается во внимание точный химический состав стали, а именно содержание феррита. Его концентрация может достигать 20 % и влияет на температурный интервал, в котором можно получить непоправимый дефект. Зависимости t нагрева от содержания феррита:

• 20 % — 1240-1250° С;
• 16-19 % — до 1255° С;
• До 16 % — до 1270° С.

Обработка Ме давлением проводится в диапазоне 1180-850° С. Скорость охлаждения до комнатных температур не лимитируется. Закалка на мартенсит проводится в диапазоне отрицательных температур. Высокая твердость достигается после проведения закалки и низкотемпературного отпуска.

Для сварки используются электродную проволоку марки Св-08 с содержанием хрома, никеля, ниобия, титана. Флюс — марки АН-26 или АН-18. В качестве ручных электродов: ЭА-1Ф2 марок: ГЛ-2, ЦЛ-2Б2, ЭА-606/11.

Термообработка, режимы, твердость

Наиболее распространенная технологическая обработка — ВТМО. Проводится при нагреве стали до t 1180° С. Нагрев до рекристаллизационных температур позволяет не только снять внутренние напряжения, но также получить измельченное зерно. Такая структура обладает наименьшей плотностью дислокаций, отсутствием дендритной ликвации.

При комнатной температуре структура состоит из аустенита (состав феррита нежелателен, но может достигать 20 %), с понижением t ниже 20° С, аустенит начинает распадаться. Изменение параметров происходит при закалке, которую проводят в масло, воздух или воду с t нагрева 1100-1050° С. У такой стали снижаются относительное удлинение, предел текучести и повышается твердость.

Пример расшифровки маркировки

В Российском ГОСТ наименование включает в себя аббревиатуру легирующих элементов, придающих основные свойства сплава. Расшифровать марку стали 12Х18Н10Т можно следующим образом:

1. Углерод — как обязательный элемент, указывается в маркировке только его содержание, которое варьируется в диапазоне от 1 до 1,2 %;
2. Х — хром — 17-19 %;
3. Н — никель — 9-11 %;
4. Т — титан — до 0,8 %.

Остальные элементы добавляются по требованиям стандартов, но не указываются в марке. Это:

Допускается содержание вредных примесей:

• Р — фосфор — до 0,035 %;
• S — серы — до 0,02 %.

Чем можно заменить (аналоги)

Марка стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 предполагает использование около 50 марок нержавеющей стали, которые обладают схожими свойствами. Но самые близкие аналоги — это:

Для нержавеющих сталей отсутствуют общие стандарты Евросоюза и выпускается сталь согласно требованиям стандартов каждой страны. Мировая классификация основных производителей:

• США — 321; 321Н; S32100;
• Япония — SUS321;
• Ю Корея — STS 321;
• Китай — 0Cr18NiTi18-11;
• Швеция — 2337.