Металлические заготовки из стали 08Х18Н10: сортамент, свойства и применение
Металлические заготовки 08Х18Н10 — это полуфабрикаты из коррозионностойкой аустенитной стали, поставляемые в виде горячекатаного и кованого сортового проката, трубной заготовки, слябов и непрерывнолитых блюмов. Марка 08Х18Н10 соответствует международному аналогу AISI 304 (EN 1.4301) и относится к хромоникелевым сталям с содержанием хрома 17–19 % и никеля 8–10 %. Углерод в пределах 0,08 % обеспечивает стойкость к межкристаллитной коррозии без дополнительной стабилизации титаном или ниобием.
Сортамент и способы получения
Заготовки производят методами непрерывного литья, ковки и горячей прокатки. Структура — аустенит с возможной незначительной долей -феррита, что подтверждается магнитной проницаемостью в пределах 1,02–1,05. Термическая обработка включает аустенизацию при 1050–1100 C с последующим охлаждением в воде или на воздухе. Поставляемый сортамент:
- блюмы и слябы сечением от 140 140 мм до 300 400 мм для последующего передела;
- круглый прокат диаметром 12–250 мм по ГОСТ 2590 и ASTM A276;
- трубная заготовка под горячую деформацию и холодную прокатку труб;
- кованые прутки и поковки по ГОСТ 1133 и ASTM A182;
- полоса и шина горячекатаная для производства крепежа и фланцев.
Химический состав и механические свойства
Химический состав регламентируется ГОСТ 5632 и ASTM A276. Массовые доли основных элементов: C 0,08 %, Si 0,8 %, Mn 2,0 %, Cr — 17,0–19,0 %, Ni — 8,0–10,0 %, S 0,020 %, P 0,035 %. Механические характеристики в состоянии поставки после аустенизации:
| Показатель | Значение | Условие испытания | Стандарт | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 520–720 | 20 C, растяжение | ГОСТ 1497 | МПа |
| Предел текучести 0,2 | 205 | 20 C | ГОСТ 1497 | МПа |
| Относительное удлинение 5 | 40 | 20 C | ГОСТ 1497 | % |
| Ударная вязкость KCU | 100 | 20 C | ГОСТ 9454 | Дж/см |
| Твёрдость HB | 200 | после отжига | ГОСТ 9012 | — |
Технологические особенности переработки
Заготовки 08Х18Н10 обладают высокой склонностью к наклёпу: при холодной деформации предел текучести возрастает до 700–900 МПа, а магнитная проницаемость увеличивается до 1,5–2,0 вследствие частичного -превращения. Это учитывают при назначении промежуточных аустенизирующих отжигов между операциями волочения или холодной прокатки. Обрабатываемость резанием ограничена — склонность к налипанию на режущую кромку требует применения смазочно-охлаждающих жидкостей с высоким содержанием серы и хлора, а также твёрдосплавного инструмента классов M и S.
Свариваемость хорошая при всех способах дуговой сварки, включая TIG, MIG и ручную дуговую. Для заготовок толщиной свыше 12 мм рекомендуется подогрев до 100–150 C и применение электродов типа Э-08Х18Н10 или сварочной проволоки Св-04Х19Н9. После сварки для работы в агрессивных средах проводят зачистку и пассивацию поверхности.
Области применения
Заготовки из 08Х18Н10 используются в производстве оборудования для нефтегазовой, химической и пищевой отраслей. Конкретные направления:
- корпуса и патрубки теплообменников, работающих с водными и слабокислыми средами при температуре до 400 C;
- элементы арматуры — фланцы, шпиндели, корпуса задвижек для трубопроводов низкого и среднего давления;
- детали центробежных насосов, работающих с нейтральными и слабоагрессивными жидкостями;
- заготовки для крепежа — болты, шпильки, гайки, эксплуатируемые в условиях атмосферной коррозии;
- оборудование пищевых производств: ёмкости, трубопроводы, мешалки, соприкасающиеся с продуктами;
- детали криогенной техники, работающие при температурах до –196 C без потери пластичности.
Вопросы и ответы
Чем 08Х18Н10 отличается от 12Х18Н10Т?
08Х18Н10 содержит не более 0,08 % углерода и не легирована титаном, тогда как 12Х18Н10Т имеет до 0,12 % углерода и стабилизирована титаном. Обе марки стойки к межкристаллитной коррозии, но 08Х18Н10 предпочтительна для сварных конструкций, работающих без стабилизирующего отжига.
При какой температуре эксплуатируются заготовки из 08Х18Н10?
Рекомендуемый диапазон — от –196 C до 400 C. Выше 400 C в средах с хлоридами возрастает риск межкристаллитной и точечной коррозии, а при 600–800 C возможно выделение карбидов хрома по границам зёрен.
Какой термообработке подвергают заготовки перед поставкой?
Проводят аустенизацию при 1050–1100 C с охлаждением в воде или на воздухе. Такой режим растворяет карбиды и обеспечивает максимальную коррозионную стойкость и пластичность.
Магнитится ли сталь 08Х18Н10?
В отожжённом состоянии сталь практически немагнитна — магнитная проницаемость 1,02–1,05. После холодной деформации или сварки возможно образование ферромагнитной -фазы, повышающей проницаемость до 1,5–2,0.
