Нержавеющая заготовка 12Х18Н9Т: сортамент, свойства и применение
Нержавеющая заготовка 12Х18Н9Т — полуфабрикат из аустенитной хромоникельтитановой стали, поставляемый в виде непрерывнолитых и кованых слитков, трубной, круглой и квадратной заготовки, а также слябов. Сталь марки 12Х18Н9Т (аналог AISI 321, DIN 1.4541) стабилизирована титаном в пределах 0,4–1,0 %, что связывает углерод в карбиды TiC и предотвращает межкристаллитную коррозию при нагреве в интервале 450–850 C. Массовая доля хрома — 17–19 %, никеля — 8–9,5 %, углерода — не более 0,12 %. Заготовка выпускается по ГОСТ 5632, ГОСТ 5949, ГОСТ 18968 и ASTM A276/A479.
Сортамент и геометрические параметры
Заготовка поставляется в нескольких исполнениях, различающихся способом получения и последующей обработкой:
- непрерывнолитая заготовка сечением 150 150 — 300 300 мм для последующего передела в сортовой прокат;
- кованая круглая заготовка диаметром 120–450 мм с припуском под механическую обработку;
- трубная заготовка (гильза) наружным диаметром 120–350 мм для производства бесшовных труб;
- сляб толщиной 180–250 мм для горячей прокатки листа;
- заготовка квадратная 100 100 — 200 200 мм под прессование и волочение.
Предельные отклонения по диаметру для кованой заготовки — от +3 до +8 % в зависимости от группы точности. Кривизна прутка не превышает 6 мм на 1 м длины. Торцы обрезаются под прямым углом, заусенцы удаляются.
Механические и физические свойства
Свойства заготовки в состоянии поставки (после аустенизации при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе или в воде):
| Параметр | Значение | Условие испытания | Норматив | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 520 | 20 C, закалка | ГОСТ 5949 | МПа |
| Предел текучести 0,2 | 205 | 20 C | ГОСТ 5949 | МПа |
| Относительное удлинение 5 | 40 | 20 C | ГОСТ 5949 | % |
| Ударная вязкость KCU | 100 | 20 C | ГОСТ 9454 | Дж/см |
| Твёрдость HB | 200 | после отжига | ГОСТ 5949 | — |
| Плотность | 7900 | 20 C | справочно | кг/м |
Сталь сохраняет аустенитную структуру в диапазоне от –196 до +600 C. При длительной эксплуатации выше 600 C наблюдается интенсивное окалинообразование, поэтому рабочая температура ограничивается 600–800 C в зависимости от среды. Магнитная проницаемость в аустенизированном состоянии — не более 1,02.
Технологические особенности переработки
Заготовка 12Х18Н9Т обладает склонностью к наклёпу: степень деформации при холодной обработке не должна превышать 15–20 % без промежуточного отжига. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, коэффициент относительно стали 45 составляет 0,5–0,6. Сварка выполняется аргонодуговым способом с присадочной проволокой Св-07Х19Н10Б или Св-04Х19Н11М3. После сварки рекомендуется стабилизирующий отжиг при 850–900 C для снятия напряжений.
Области применения
- производство бесшовных труб для теплообменников АЭС и парогенераторов;
- изготовление корпусов реакторов нефтехимического синтеза, работающих в средах с органическими кислотами;
- детали выхлопных систем газотурбинных установок и авиационных двигателей;
- арматура и фланцы трубопроводов пищевых производств, работающих с паром до 300 C;
- заготовки для крепежа, эксплуатируемого в морской атмосфере и хлоридсодержащих средах.
Вопросы и ответы
Чем 12Х18Н9Т отличается от 08Х18Н10Т?
Основное отличие — содержание углерода: у 12Х18Н9Т до 0,12 %, у 08Х18Н10Т до 0,08 %. Более высокое содержание углерода повышает прочностные характеристики, но снижает стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки, поэтому стабилизация титаном критична.
При какой температуре заготовка теряет коррозионную стойкость?
Опасный интервал — 450–850 C. Без стабилизации титаном в этой зоне выделяются карбиды хрома по границам зёрен, обедняя границы хромом. Титан в составе 12Х18Н9Т связывает углерод, сдвигая начало сенсибилизации выше 850 C.
Какой вид термообработки применяется для заготовки?
Аустенизация при 1050–1100 C с охлаждением в воде или на воздухе. Для снятия напряжений после механической обработки — отжиг при 850–900 C. Закалка не применяется, так как сталь аустенитного класса не упрочняется фазовыми превращениями.
Допускается ли использование заготовки 12Х18Н9Т в морской воде?
Ограниченно. В застойной морской воде возможна питтинговая коррозия из-за недостаточного содержания молибдена. Для проточных систем с высокой скоростью потока и периодической промывкой материал работоспособен. В тяжёлых условиях применяют стали с Mo — 10Х17Н13М2Т.
