Конструкционная высокоуглеродная криогенная нержавеющая сталь с антикоррозионными свойствами. Входит в класс аустенитных изделий. Детали термоустойчивы: выдерживают температуры до +600°С. Нашли свое применение в областях: промышленной, пищевой, фармацевтической и химической.
Характеристики
При разработке стали 12х18н10т не образуются внутренние трещины и полости благодаря отсутствию чувствительности к флокенам. Технологическая свариваемость не имеет ограничений: при сварке сталь способна образовывать неразъемное соединение в конструкции, необходимое для эксплуатации будущего изделия.
Физические свойства 12Х18Н10Т
| Параметр | Значение | Условия/температура |
|---|---|---|
| Плотность, кг/м³ | ≈ 7 900–7 920 | 20 °C |
| Теплопроводность, Вт/(м·К) | ≈ 14–16 | 20 °C |
| Коэфф. линейного расширения, 10⁻⁶ / °С | ≈ 16–17 | 20–100 °C (растёт с t) |
| Уд. электрическое сопротивление, μΩ·м | ≈ 0.73–0.78 | 20 °C |
| Удельная теплоёмкость, кДж/(кг·К) | ≈ 0.50 | 20 °C |
| Рабочие t эксплуатации, °C | от −196 до +600 | по среде и узлу; стойкость к межкр. коррозии при стабилизации Ti |
Химический состав
В химический состав стали 12Х18Н10Т входит больше 10 элементов, которые делают изделие прочным, понижает риск коррозии. В таблице ниже рассмотрена доля тринадцати элементов в процентном соотношении.
Таблица 1. Химический состав 12Х18Н10Т, ГОСТ 5632-72
| Углерод | Кремний | Марганец | Фосфор | Сера | Хром | Молибден | Никель | Ванадий | Титан | Медь | Вольфрам | Железо |
| меньше 0,12 | меньше 0,8 | меньше 2,0 | меньше 0,035 | меньше 0,02 | 17-19 | меньше 0,5 | 9,0-11,00 | меньше 0,2 | меньше 0,8 | меньше 0,4 | меньше 0,2 | не более 65 |
Хром улучшает антикоррозийные свойства. Никель поддерживает свойства аустенитов, титан, алюминий и кремний обеспечивают качествами ферритной стали. Содержание титана в составе исключает вероятность появления межкристаллитной коррозии в процессе использования. Мелкозернистая структура стали, где размер зерна — меньше 1мм., создает наличие в составе стали элемента марганец.
Механические качества
К механическим свойствам относят:
- Ударную вязкость. Процесс термической обработки полосы 8на40 мм в положении равновесия при температуре +20 равно 286 Дж/см2,при t-40 — 303. При низкой t -75 значение равно 319.
- Восприимчивость к охрупчиванию в результате изнашивания. В исходном состоянии ударная вязкость равна 274Дж/см2. 5000 часов при t 600/650 KCU равно 186-206/176-196.
- Сопротивляемость процессам окисления при высоких t. На воздухе при t 650C сталь относится к 2-3 группам стойкости. При t 750 — 4-5 группам.
Механические свойства изделия при температурах от 500 С.
Механические свойства 12Х18Н10Т (по видам поставки)
Значения ориентировочные для типовых состояний поставки. Точные цифры сверяйте с действующим стандартом и сертификатом плавки/поставки.
| Форма поставки / состояние | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Твёрд., HBW |
|---|---|---|---|---|
| Пруток (после закалки 1050–1100 °C, вода/воздух) | ≥ 190–210 | ≥ 500–520 | ≥ 35–45 | ≤ 187 |
| Лист ≤ 3.9 мм (х/к, отжиг/закалка) | ≈ 200–230 | ≈ 520–650 | ≈ 40–50 | ≤ 185 |
| Лист ≥ 4 мм (г/к, отжиг/закалка) | ≈ 205–240 | ≈ 520–650 | ≈ 35–45 | ≤ 187 |
| Трубы (б/ш или э/с, после закалки) | ≥ 195–215 | ≥ 520–640 | ≥ 35–45 | ≤ 187 |
Примечание: диапазоны зависят от толщины/диаметра и режима термообработки; при проектировании используйте требования вашего стандарта и ТЗ.
Термообработка и ковка 12Х18Н10Т
Закалка / отжиг
- Нагрев: 1050–1100 °C
- Охлаждение: вода/воздух (быстрое)
- Цель: растворение карбидов, восстановление коррозионной стойкости
Для снятия напряжений после сварки допустима стабилизирующая ТО (контролируйте межслойную и погонную энергию).
Ковка
- Начало ковки: ~1200 °C
- Окончание: ~850 °C
- Охлаждение: на воздухе; при крупных сечениях — контролируемое
Избегайте длительного пребывания в зоне 600–800 °C (риск сенсибилизации шва/ЗТВ).
Сварка (кратко)
- Процессы: TIG/MAG
- Материалы: ER347 / Св-08Х19Н10Т (стабилизированный Ti)
- Режим: низкая погонная энергия, контроль межслойной < 150 °C
Для коррозионно-ответственных узлов — последующий растворяющий отжиг допустимых размеров.
Аналоги 12Х18Н10Т
Эквивалентность ориентировочная — перед заменой сверяйте химсостав и механические свойства по вашему ТЗ.
| Система | Обозначение | Комментарий |
|---|---|---|
| AISI | 321 / 321H | Аустенитная Cr-Ni сталь, стабилизированная Ti; близка по применению. |
| EN | X6CrNiTi18-10 (1.4541) | Европейский аналог 321 (Ti-стабилизированная 18-10). |
| ISO / альтернативы | ~08Х18Н10Т / 10Х18Н10Т (варианты по углероду) | Близкие по химсоставу отечественные исполнения под разные ТУ. |
Возможности сварки
Сталь 12Х18Н10Т без трудностей поддается процессу сваривания. Среди методов сварки применяют дуговую — с использованием газов: углекислый, аргон, гелий и аргонодуговую сварку при помощи электродов из вольфрама — плавящимися и неплавящимися.
При сварке применяют электроды с высоколегированным стержнем с защитно-легирующим покрытием и вольфрамовым аналогом, который не плавится. В последнем случае при сварке используют постоянный ток прямой полярности. Для того чтобы не перегреть сталь используют режимы сварки малой погонной энергии.
Чтобы избежать появления межкристаллитной коррозии при высоких t — от 500 до 800С и порчи готовой конструкции в месте сварного шва, важно уменьшить эффект или исключить выпадения карбидов.
Продукция
За счет термостойкости и способности выдержать химически-агрессивную среду сталь 12Х18Н10Т востребована во многих областях. Из нее производят:
- сосуды под давлением и трубопроводы для солей и кислот в химической промышленности;
- нержавеющие трубы — пищевой, топливно-энергетической сферах;
- детали криогенных машин и аппаратов;
- нержавеющие листы в строительных и отделочных работах;
- проволоку, нити в составе сеток, канатов, пружин.
FAQ: сталь 12Х18Н10Т
Что такое 12Х18Н10Т и чем она отличается от обычной 08Х18Н10?
12Х18Н10Т — аустенитная коррозионно-стойкая сталь типа 18-10, стабилизированная титаном. Добавка Ti связывает углерод и снижает риск межкристаллитной коррозии после сварки/нагрева. По сравнению с 08Х18Н10 лучше держит сварку и нагрев, чуть выше содержание C.
Каковы типичные механические свойства 12Х18Н10Т?
Для изделий после закалки/отжига ориентируйтесь: предел текучести σ0.2 ~190–240 МПа, временное сопротивление σв ~520–650 МПа, относительное удлинение δ5 ~35–50 %, твёрдость ≤ HBW 187. Точные значения зависят от формы поставки и толщины и подтверждаются сертификатом плавки.
В каких температурных диапазонах применяют 12Х18Н10Т?
Сталь работоспособна в широком диапазоне: примерно от −196 °C (крио) до +600 °C (теплостойкие узлы). Конкретный предел по температуре и среде задаётся проектом и стандартом на изделие.
Как термообрабатывают 12Х18Н10Т?
Растворяющий отжиг/закалка: нагрев 1050–1100 °C с быстрым охлаждением (вода/воздух) для восстановления коррозионной стойкости. При ковке: начало ~1200 °C, окончание ~850 °C; избегать длительного пребывания в зоне 600–800 °C (риск сенсибилизации).
Как правильно сваривать 12Х18Н10Т?
Рекомендуемые процессы: TIG/MAG; присадки — ER347 или Св-08Х19Н10Т (Ti-стабилизированные). Держите низкую погонную энергию и межслойную температуру < 150 °C; при ответственных узлах возможен последующий растворяющий отжиг (если габариты позволяют).
Какие зарубежные аналоги у 12Х18Н10Т?
Ближайшие аналоги: AISI 321 / 321H и EN X6CrNiTi18-10 (1.4541) — Ti-стабилизированные 18-10. Эквивалентность ориентировочная: сверяйте химсостав и механические свойства под своё ТЗ и стандарт поставки.
