Стальной пруток 12Х18Н10Т-Н: сортовой прокат из титаносодержащей аустенитной стали
Стальной пруток 12Х18Н10Т-Н — горячекатаный или холоднотянутый сортовой прокат из коррозионностойкой аустенитной стали 12Х18Н10Т, поставленный в нагартованном состоянии. Буква «Н» в обозначении указывает на упрочнение наклёпом без последующей термической обработки: металл сохраняет аустенитную структуру, но приобретает повышенные прочностные характеристики за счёт накопленной плотности дислокаций. Сталь 12Х18Н10Т (аналог AISI 321, DIN 1.4541) содержит титан в количестве 0,4–1,0 %, который связывает углерод в карбиды TiC и предотвращает межкристаллитную коррозию при нагреве в интервале 450–850 C.
Пруток 12Х18Н10Т-Н выпускается по ГОСТ 5949, ГОСТ 18907, ГОСТ 2590, ГОСТ 2591 и ASTM A276/A479. Нагартовка обеспечивает предел текучести не менее 490 МПа при сохранении относительного удлинения не ниже 20 %. Такое сочетание позволяет применять прокат в нагруженных узлах, где требуется одновременно стойкость к агрессивным средам и высокая упругая деформация.
Технические характеристики прутка 12Х18Н10Т-Н
- Предел текучести при растяжении — 490–780 МПа в зависимости от степени обжатия
- Временное сопротивление — 780–1080 МПа
- Относительное удлинение — 20–35 %
- Твёрдость по Бринеллю — 200–280 HB
- Диапазон рабочих температур — от –196 C до +600 C
- Плотность — 7,9 г/см, модуль упругости — 198 ГПа
Сортамент и геометрия
Пруток поставляется диаметром от 3 до 200 мм в зависимости от способа производства. Горячекатаный пруток 12Х18Н10Т-Н выпускается диаметром 20–200 мм с полями допусков h11, h12 по ГОСТ 2590. Холоднотянутый (калиброванный) пруток — диаметром 3–30 мм с квалитетами h8–h11 по ГОСТ 7417, что обеспечивает точное сопряжение в направляющих втулках и шпиндельных узлах без дополнительной механической обработки. Кованый пруток больших сечений применяется для последующей осевой обработки на токарных центрах с ЧПУ.
Форма поставки: прутки мерной длины 2–6 м, немерной длины, а также в прутках длиной до 9 м по согласованию. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента и 0,3 % для калиброванного.
Химический состав стали 12Х18Н10Т
| Элемент | Массовая доля, % | Влияние на свойства | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Углерод C | 0,12 | Ограничение карбидообразования | Спектральный анализ | ГОСТ 5632 |
| Хром Cr | 17,0–19,0 | Пассивация, жаростойкость | Титриметрия | ГОСТ 5632 |
| Никель Ni | 9,0–11,0 | Стабилизация аустенита | Атомно-абсорбционный | ГОСТ 5632 |
| Титан Ti | 0,4–1,0 | Связывание углерода, стойкость к МКК | Фотоколориметрия | ГОСТ 5632 |
| Кремний Si | 0,8 | Раскисление | Гравиметрия | ГОСТ 5632 |
| Сера S | 0,020 | Снижение горячеломкости | Кулонометрия | ГОСТ 5632 |
Технологические и эксплуатационные свойства
Нагартованный пруток 12Х18Н10Т-Н обладает повышенной склонностью к упругому последействию при механической обработке. При точении и фрезеровании наблюдается интенсивный наклёп поверхностного слоя, что требует применения твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями (TiAlN, AlCrN) и обильного охлаждения. Свариваемость ограничена: нагартованные участки склонны к образованию горячих трещин, поэтому перед сваркой рекомендуется местный отжиг при 850–900 C с последующим охлаждением на воздухе.
Пруток устойчив к межкристаллитной коррозии по методу AM (ГОСТ 6032) после провоцирующего нагрева при 650 C в течение 1 часа. В хлоридсодержащих средах возможна питтинговая коррозия при температуре выше 60 C, что учитывается при проектировании теплообменного оборудования.
Области применения
- Крепёжные элементы для химических реакторов и автоклавов, работающих под давлением до 4,0 МПа
- Шпиндели и штоки арматуры высокого давления в нефтегазопереработке
- Направляющие колонны пресс-форм в литье под давлением алюминиевых сплавов
- Детали насосного оборудования для перекачки агрессивных сред в целлюлозно-бумажной промышленности
- Элементы крепления трубных решёток кожухотрубных теплообменников
- Осевой крепёж в криогенной технике для работы при температуре до –196 C
Вопросы и ответы
Чем пруток 12Х18Н10Т-Н отличается от прутка 12Х18Н10Т без индекса «Н»?
Индекс «Н» обозначает нагартованное состояние. Пруток 12Х18Н10Т-Н имеет предел текучести не менее 490 МПа против 200–240 МПа у отожжённого проката, но уступает ему по пластичности и ударной вязкости.
Допускается ли сварка нагартованного прутка 12Х18Н10Т-Н?
Сварка возможна, но требует местной термообработки: нагрев до 850–900 C, выдержка 1–2 часа, охлаждение на воздухе. Без отжига в зоне термического влияния образуются горячие трещины.
Какой диаметр прутка доступен в калиброванном исполнении?
Калиброванный пруток 12Х18Н10Т-Н выпускается диаметром от 3 до 30 мм с полями допусков h8–h11 по ГОСТ 7417. Горячекатаный сортамент охватывает диапазон 20–200 мм.
При какой температуре сохраняется стойкость к межкристаллитной коррозии?
Титан стабилизирует сталь до 850 C. После провоцирующего нагрева при 650 C в течение часа пруток 12Х18Н10Т-Н выдерживает испытание по ГОСТ 6032 без признаков МКК.
