Металлические чушки 12Х18Н10Т-Е: сортовые заготовки из коррозионностойкой стали
Металлические чушки 12Х18Н10Т-Е — это литые или переплавленные слитки прямоугольного и трапециевидного сечения, полученные из стали аустенитного класса 12Х18Н10Т с дополнительным ограничением по содержанию кобальта (маркировка «Е»). Такая продукция служит шихтовой и переплавляемой заготовкой для последующего производства сортового проката, поковок и биллетов. Химический состав регламентируется ГОСТ 5632, а поставка чушек — техническими условиями металлургических комбинатов.
Технические характеристики и химический состав
Сталь 12Х18Н10Т-Е — титаносодержащая хромоникелевая аустенитная сталь, стабилизированная титаном для предотвращения межкристаллитной коррозии. Индекс «Е» обозначает ограничение массовой доли кобальта, что критично для изделий, работающих в условиях радиационного облучения. Чушки отливают в изложницы или получают методом электрошлакового переплава (ЭШП), что снижает содержание неметаллических включений и газов.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля углерода | 0,12 | % | спектральный анализ | ГОСТ 5632 |
| Массовая доля хрома | 17,0–19,0 | % | титрование | ГОСТ 5632 |
| Массовая доля никеля | 9,0–11,0 | % | атомно-абсорбционный | ГОСТ 5632 |
| Массовая доля титана | 0,4–1,0 | % | спектральный анализ | ГОСТ 5632 |
| Массовая доля кобальта | 0,05 | % | масс-спектрометрия | ТУ изготовителя |
| Масса чушки | 8–25 | кг | взвешивание | ТУ изготовителя |
Механические свойства и структура
В литом состоянии структура чушек 12Х18Н10Т-Е представлена аустенитом с включениями -феррита и карбонитридов титана. После гомогенизирующего отжига при 1050–1100 C и закалки в воде или на воздухе обеспечиваются следующие показатели:
- предел прочности при растяжении — 510–640 МПа;
- предел текучести — не менее 196 МПа;
- относительное удлинение — не менее 40 %;
- ударная вязкость KCU — не менее 100 Дж/см;
- твёрдость по Бринеллю — 140–180 HB.
Стабилизация титаном подавляет выделение карбидов хрома по границам зёрен при нагреве до 600 C, что сохраняет стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки и длительной эксплуатации.
Области применения
Чушки 12Х18Н10Т-Е применяются как передельная заготовка и шихтовый материал в следующих отраслях:
- атомная энергетика — изготовление корпусов реакторов, внутрикорпусных устройств, трубопроводов первого контура АЭС;
- нефтегазохимия — производство реакторов гидроочистки, колонн синтеза, теплообменников, работающих в средах с сероводородом;
- криогенная техника — элементы установок сжижения природного газа при температурах до –196 C;
- пищевая и фармацевтическая промышленность — ёмкостное оборудование, требующее стойкости к органическим кислотам;
- судостроение — детали судовых энергетических установок, работающих в морской воде.
Условия эксплуатации и переработки
При переплаве чушек в дуговых и индукционных печах необходимо учитывать склонность стали к росту зерна при температурах выше 1150 C. Рекомендуемая температура нагрева под деформацию — 1150–1200 C, конечная температура обработки — не ниже 900 C. Охлаждение после горячей деформации проводят ускоренно для предотвращения выделения -фазы в интервале 600–900 C.
Чушки поставляются с сертификатами качества, включающими результаты химического анализа, макро- и микроструктурного контроля, а также ультразвуковой дефектоскопии. Маркировка наносится ударным или электрографическим способом с указанием номера плавки и партии.
Вопросы и ответы
Чем отличается сталь 12Х18Н10Т-Е от 12Х18Н10Т?
Индекс «Е» обозначает ограничение массовой доли кобальта до 0,05 % и менее. Это критично для оборудования атомных станций, где кобальт под облучением образует радиоактивный изотоп Co-60.
Какая масса чушки стандартна?
Масса чушки определяется техническими условиями изготовителя и обычно составляет от 8 до 25 кг. Форма сечения — прямоугольная или трапециевидная для удобства извлечения из изложницы.
Какой метод переплава применяется для чушек 12Х18Н10Т-Е?
Наиболее распространены электрошлаковый переплав (ЭШП) и вакуумно-дуговой переплав (ВДП). Эти методы снижают содержание неметаллических включений и обеспечивают однородность химического состава.
При какой температуре эксплуатируется сталь 12Х18Н10Т-Е?
Рабочий диапазон — от –196 C до +600 C. При температурах выше 600 C возможно выделение -фазы, снижающей пластичность и коррозионную стойкость.
