Стальной круг 12Х18Н10Т: сортамент, свойства и применение
Стальной круг 12Х18Н10Т — горячекатаный или холоднотянутый прокат круглого сечения из коррозионно-стойкой аустенитной стали, стабилизированной титаном. Марка соответствует стандарту ГОСТ 5632 и зарубежным аналогам AISI 321, EN 1.4541. Титан в составе связывает углерод в карбиды TiC, что исключает межкристаллитную коррозию после сварки и эксплуатации в интервале 450–850 C. Круг поставляется по ГОСТ 2590 (горячекатаный), ГОСТ 7417 (калиброванный), ГОСТ 14955 (со специальной отделкой поверхности) и ГОСТ 5949 (сортамент для нержавеющих марок).
Сортамент и геометрические параметры
Диаметр горячекатаного круга — 5–270 мм, калиброванного — 3–100 мм, со специальной отделкой — 0,2–70 мм. Длина прутков мерная или немерная — 2–6 м; допускается изготовление кратных длин. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для горячекатаного проката и 0,2 % для калиброванного. Предельные отклонения по диаметру зависят от точности прокатки: для повышенной точности класса Б они составляют +0,3/–0,5 мм при 20–30 мм.
| Диаметр, мм | Способ изготовления | Предельные отклонения, мм | Кривизна на 1 м, мм | Твёрдость HB, не более |
|---|---|---|---|---|
| 8 | калиброванный | –0,04 | 1,5 | 187 |
| 20 | горячекатаный | +0,3/–0,5 | 5,0 | 187 |
| 45 | горячекатаный | 0,8 | 5,0 | 187 |
| 80 | горячекатаный | 1,3 | 8,0 | 187 |
| 120 | горячекатаный | 1,8 | 10,0 | 187 |
Химический состав и механические свойства
Массовая доля элементов в стали 12Х18Н10Т: углерод — не более 0,12 %; кремний — до 0,8 %; марганец — до 2,0 %; хром — 17,0–19,0 %; никель — 9,0–11,0 %; титан — 0,4–1,0 % (при C 0,12 % Ti = 5C – 0,8). Сера — до 0,020 %, фосфор — до 0,035 %. Структура — аустенит с возможным содержанием -феррита не более 5 %.
Механические характеристики при нормальной температуре:
- предел прочности в — не менее 510 МПа;
- предел текучести 0,2 — не менее 196 МПа;
- относительное удлинение 5 — не менее 40 %;
- относительное сужение — не менее 55 %;
- ударная вязкость KCU — не менее 100 Дж/см;
- твёрдость — не более 187 HB.
Жаропрочность сохраняется до 600 C; длительная прочность при 600 C за 10 000 ч — около 80 МПа. Предел ползучести при 550 C — порядка 60 МПа. Сталь немагнитна в аустенитном состоянии, но наклёп и сварные швы могут давать слабую ферромагнитную фазу.
Технологические особенности
Круг 12Х18Н10Т обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента (ВК8, Т15К6) при скоростях 40–80 м/мин и обильном охлаждении. Свариваемость удовлетворительная без предварительного подогрева; для сварных соединений рекомендуется аргонодуговая сварка (TIG) с присадочной проволокой Св-07Х19Н10Б или Св-04Х19Н11М3. Обработка давлением — ковка при 1150–1180 C с окончанием не ниже 900 C; после деформации требуется закалка от 1050–1100 C в воде или на воздухе. Упрочнение — наклёпом (нагартовка) до 250–300 HB при холодной протяжке.
Области применения
Круг 12Х18Н10Т востребован в следующих отраслях:
- нефтегазовая и химическая промышленность — изготовление шпинделей арматуры, фланцевых креплений, деталей насосов, работающих в средах с сероводородом и органическими кислотами;
- энергетика — элементы паропроводов, крепёж для котлоагрегатов, детали теплообменников АЭС с натриевым теплоносителем;
- пищевое и фармацевтическое машиностроение — валы мешалок, шнеки экструдеров, фитинги CIP-мойки;
- авиастроение — детали выхлопных систем, крепёж для зон нагрева до 600 C;
- медицинская техника — стержни для имплантатов временного назначения, инструментальные рукоятки;
- криогенная техника — элементы арматуры для сжиженного природного газа при –196 C.
Вопросы и ответы
Чем сталь 12Х18Н10Т отличается от 08Х18Н10Т?
Основное отличие — содержание углерода: у 12Х18Н10Т до 0,12 %, у 08Х18Н10Т до 0,08 %. Более высокий углерод повышает прочность, но требует строгого контроля титана для стабилизации. Обе марки стойки к межкристаллитной коррозии при правильном соотношении Ti/C.
При какой температуре эксплуатируется круг 12Х18Н10Т?
Диапазон рабочих температур — от –196 C до +600 C. При 600–800 C возможно охрупчивание -фазы при длительной выдержке, поэтому для постоянной работы выше 600 C рекомендуется сталь с ниобием (12Х18Н12Б).
Какой диаметр круга доступен для калиброванного проката?
Калиброванный круг по ГОСТ 7417 выпускается диаметром от 3 до 100 мм с полем допуска h9, h10, h11. Для прецизионных валов применяется круг со специальной отделкой поверхности по ГОСТ 14955 диаметром 0,2–70 мм с шероховатостью Ra 0,63 мкм.
Требуется ли термообработка круга после сварки?
Нет, стабилизация титаном предотвращает выделение карбидов хрома по границам зёрен. Однако для снятия сварочных напряжений в ответственных конструкциях рекомендуется аустенизация при 1050–1080 C с охлаждением на воздухе.
