Жаропрочная стальная поковка 10Х18Н10Т в Минске


Жаропрочная стальная поковка 10Х18Н10Т: свойства, сортамент и применение

Поковка из стали 10Х18Н10Т — кованое изделие из аустенитной коррозионно-стойкой стали с регламентированным содержанием титана, сохраняющее работоспособность при нагреве до 600–800 C в окислительных средах. Марка относится к классу хромоникелевых сталей с титановым стабилизированием: титан связывает углерод в карбиды TiC, что исключает межкристаллитную коррозию после сварки и длительной эксплуатации при 450–850 C. Поковки получают горячей деформацией слитков и заготовок на гидравлических прессах усилием 20–100 МН или на радиально-ковочных машинах, с последующей термической обработкой — аустенизацией при 1050–1100 C и охлаждением в воде или на воздухе.

Химический состав и механические свойства

Химический состав стали 10Х18Н10Т регламентируется ГОСТ 5632 и ГОСТ 5949: углерод — не более 0,10 %, хром — 17,0–19,0 %, никель — 9,0–11,0 %, титан — 0,4–0,8 % (при C 0,10 %), кремний — не более 0,8 %, марганец — не более 2,0 %, сера — не более 0,020 %, фосфор — не более 0,035 %. Титан вводится в количестве, обеспечивающем соотношение Ti/C 5 для полного связывания углерода.

Механические характеристики поковок после закалки при 1050–1100 C в воде:

  • предел прочности в — 510–640 МПа;
  • предел текучести 0,2 — не менее 196 МПа;
  • относительное удлинение 5 — не менее 40 %;
  • ударная вязкость KCU — не менее 100 Дж/см при 20 C;
  • твёрдость — 140–180 HB.

Жаропрочные свойства обеспечиваются стабильной аустенитной структурой: при 600 C предел длительной прочности составляет 80–100 МПа на базе 10 ч, при 700 C — 40–55 МПа. Предел ползучести при 600 C и напряжении 80 МПа — не более 0,1 % за 10 ч.

Сортамент и технологические параметры поковок

Тип поковкиМасса, кгДиаметр/сечение, ммТермообработкаНазначение
Цилиндрическая50–500200–600Закалка 1080 C, водаВалы, оси
Плита100–1500100–300 400–800Аустенизация 1050 CФланцы, плиты
Кольцевая30–300300–1200Закалка 1100 C, воздухОбечайки, кольца
Штампованная5–80по чертежуЗакалка + старениеАрматура, крепёж

Области применения

Поковки из 10Х18Н10Т востребованы в оборудовании, работающем под совместным действием высоких температур и агрессивных сред:

  • энергетика — поковки для паропроводной арматуры, шпилек и фланцевых соединений котлов высокого давления;
  • нефтехимия — корпуса реакторов, крышки и штуцеры установок каталитического крекинга;
  • металлургия — детали нагревательных печей, ролики рольгангов, крюки и траверсы кранов горячего цеха;
  • авиадвигателестроение — заготовки под диски и кольца камер сгорания;
  • судостроение — элементы выхлопных систем и паропроводов главных энергетических установок.

Обрабатываемость и сварка

Сталь 10Х18Н10Т склонна к наклёпу при механической обработке: коэффициент упрочнения достигает 1,8–2,0. Рекомендуется резание твердосплавным инструментом на пониженных скоростях (40–60 м/мин) с обильным охлаждением. Сварка выполняется электродами типа ЭА-1 или ЭА-2, а также аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. После сварки термообработка не требуется при условии соблюдения режимов, поскольку титан предотвращает сенсибилизацию.

Вопросы и ответы

Какой максимальной температуры эксплуатации выдерживает поковка 10Х18Н10Т?

Длительная рабочая температура — до 600 C в окислительных средах; кратковременно — до 800 C. При 700 C предел длительной прочности снижается до 40–55 МПа.

Чем 10Х18Н10Т отличается от 12Х18Н10Т?

Марка 10Х18Н10Т содержит не более 0,10 % углерода против 0,12 % у 12Х18Н10Т, что повышает стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки и улучшает технологическую пластичность при ковке.

Какая термообработка применяется для поковок из 10Х18Н10Т?

Аустенизация при 1050–1100 C с охлаждением в воде, на воздухе или в масле в зависимости от сечения. Цель — растворение карбидов и получение однородной аустенитной структуры.

Применяется ли 10Х18Н10Т для сварных конструкций?

Да, благодаря титановому стабилизированию сталь сваривается без опасности межкристаллитной коррозии в зоне термического влияния. Сварные швы сохраняют пластичность и жаропрочность.