Характеристики марки стали 08Х18Н10Т
Стандарт | ГОСТ 5949-75 — Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия | |
Применение | Сварная аппаратура, работающая в средах повышенной агрессивности , теплообменники, муфели, трубы, детали печной арматуры, электроды искровых зажигательных свечей; сталь аустенитного класса |
Сталь 08Х18Н10Т
относится к классу легированных, коррозионностойких, жаростойких сталей аустенитной группы.
Поставляется – в виде сортового и листового проката, калиброванного прутка и кованых заготовок.
Основные области применения стали 08Х18Н10Т
08Х18Н10Т
используется для изготовления сварных агрегатов и устройств, эксплуатация которых проходит в условиях высокой агрессивности; теплообменников и муфелей; трубопроводной продукции, узлов печной арматуры, электродов искровых зажигательных свечей.
Маркировка стали 08Х18Н10Т
Расшифровка:
«
08
» указывает на содержание углерода до 0,08 %, «
Х18
» – показатель введения в сплав хрома в количестве 18 %, «
Н10
» – определяет содержание никеля до 10%, буква «
Т
» в конце маркировки – содержание титана в количестве до 1,0%. Расшифровка
08Х18Н10Т
полностью раскрывает основные показатели стали.
Виды нержавеющей стали и ее классификация
Все многообразие антикоррозийных типов стали разделено на 5 больших групп. Основанием для такого деления служит микроструктура материала. Из них чаще всего встречаются представители 3 следующих групп:
- Мартенситную сталь отличают по букве «С» в маркировке. Свои свойства она приобретает не только благодаря составу, но и в результате закалки и отпуска. Применима в производстве столовых приборов, режущего инструмента. Слегка намагничивается, имеет повышенную твердость.
- Ферритный сплав мягче мартенситного. Также наделен магнитными свойствами. В его обозначении присутствует литера «F».
- Аустенитная сталь, содержащая в своем составе 15-20% Cr и 5-15% Ni не намагничивается, обладает высочайшей стойкостью к коррозии. Обозначается буквой «А». Марки стали из этой группы наиболее распространены в промышленном производстве, а также при изготовлении метизов и крепежных устройств.
В свою очередь аустенитные сплавы делят на 5 классов, дополнительно обозначающихся цифровым значением:
- А1 – наименее стойка к коррозии из-за содержащейся в химическом составе серы. Используется для изготовления деталей к механическим и подвижным узлам.
- А2 – сталь, устойчивая к воздействию влаги, но не годится для работы в средах, содержащих кислоты, щелочи, хлор и соли. Безвредна в экологическом плане, не намагничивается, не подлежит закаливанию. Отлично подходит для изготовления всех видов крепежа, предназначенного к эксплуатации в неагрессивных условиях.
- А3 – по свойствам схожа со сталью класса А2. Однако этот металл лучше сопротивляется коррозии в высокотемпературной среде, благодаря стабилизации сплава ниобием, титаном либо танталом.
- А4 – отличается от стали А2 наличием молибдена в количестве 2-3%. Эта небольшая добавка придает металлу высокую стойкость к кислотам, щелочам, солям. Может работать в условиях низких температур, до -60°С. Крепеж А4 предназначен для строительства мостов, прибрежных сооружений. Его используют в судостроении, на химических и нефтегазовых предприятиях.
- А5 – сталь, стабилизированная титаном, благодаря чему хорошо сопротивляется коррозии при высоких температурах. Остальные технические характеристики аналогичны классу А4.
В разных странах крепеж производится по различным стандартам. В России это ГОСТы, в Германии – DIN, в США – AISI, в Европе – EN и международный ISO. Многие крепежные элементы, изготовленные по стандартам разных государств, считаются аналогами. Однако это не совсем правильно, так как небольшие отличия все-таки существуют, хотя бы из-за несоответствия систем измерения. Поэтому замену крепежа при сборке конструкций, отличающегося от указанного в чертежах, лучше доверить специалистам.
Химический состав в % стали 08Х18Н10Т
C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | V | Ti | Cu | W | Fe |
<0,08 | <0,8 | <2,0 | <0,035 | <0,02 | 17,0-19,0 | <0,3 | 9,0-11,0 | <0,2 | <0,7 | <0,4 | <0,2 | Остальное |
Химический состав, это основное, от чего зависят характеристики стали 08Х18Н10Т.
Основной элемент в сплаве – углерод, его содержание в данной стали – 0,08 %. Чтобы повысить эксплуатационные свойства, в сплав вводят хром – от 17 до 19 %. Процентное содержание никеля – 9–11 %. В составе сплава данной стали есть кремний, марганец и молибден в небольшой концентрации – до 0,9%. Титан в количестве 0,7% значительно меняет свойства стали 08Х18Н10Т.
Влияние химсостава на свойства стали
Все свойства стали 08Х18Н10Т
, зависят от введения в сплав достаточно большого процента хрома и никеля. При этом необходимо учитывать, что большая концентрация хрома значительно повышает коррозионную стойкость. А большой процент никеля отражается негативно на эксплуатационных характеристиках. Углерод, являющийся основным элементом, при низком содержании может ухудшить показатели твердости и прочности, но повысить свариваемость.
В чем состоит уникальность нержавеющих сталей
Нержавеющая сталь была запатентована в Англии в 1913 году. Автором данного изобретения, которое, без преувеличения, стало важнейшим этапом развития не только сталелитейной, но и других отраслей промышленности, является металлург Гарри Бреарли.
Наделить обычные стальные сплавы уникальными характеристиками и получить из них коррозионностойкие стали позволило добавление в их химический состав такого элемента, как хром.
Именно хром, которого в составе нержавеющих стальных сплавов должно быть не менее 10,5%, обеспечивает данным материалам такие характеристики, как:
- исключительно высокая устойчивость к коррозии;
- очень высокая прочность;
- хорошая свариваемость;
- простота обработки методами холодной деформации;
- длительный эксплуатационный срок без потери первоначальных характеристик;
- эстетически привлекательный внешний вид изделий, изготовленных из сплавов данной категории.
Влияние легирующих элементов на свойства сталей
Нержавеющие стали в обязательном порядке содержат в своем химическом составе хром и железо. Эти элементы дополняют друг друга, что и обеспечивает данным материалам такие уникальные характеристики. В частности, хром, соединяясь с кислородом, создает на поверхности нержавеющего сплава оксидную пленку, которая и становится надежным препятствием для коррозионных процессов.
Для того чтобы наделить нержавеющую сталь дополнительными характеристиками и значительно улучшить уже имеющиеся свойства, в ее химический состав вводят легирующие добавки – никель, титан, молибден, ниобий, кобальт и др. Такое легирование позволяет создавать различные виды стальных сплавов нержавеющей категории, отличающиеся друг от друга своими характеристиками и, соответственно, назначением.
Мы уже так привыкли к коррозиооностойкой стали, что даже не замечаем, насколько наша жизнь стала комфортнее из-за присутствия в ней нержавейки
Нержавеющая сталь содержит в своем химическом составе углерод, который придает ей высокую твердость и прочность. Следует отметить, что данный химический элемент является обязательным компонентом любого стального сплава и оказывает серьезное влияние на его свойства.
Уникальные характеристики, которыми отличается нержавеющая сталь, позволяют успешно использовать данный металл в самых различных сферах, связанных с эксплуатацией изделий и оборудования в условиях повышенной влажности и постоянного воздействия на них агрессивных сред. Активно используются нержавеющие стали для производства изделий как промышленного, так и бытового назначения. В частности, именно из этого металла чаще всего делают столовые приборы и ножи, изготавливают элементы коммуникаций и ограждающих конструкций, детали оборудования и др.
Механические свойства материала 08Х18Н10Т
Прокат | Размер | Направление | Временное сопротивление разрыву σв, МПа | Предел кратковременной прочности, ST, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2 |
Пруток | Ж 60 | — | 490 | 196 | 40 | 55 | — |
Лист тонкий | — | — | 520 | 210 | 43 | — | — |
Проволока отожженная | Ж 8 | — | 1400 — 1600 | — | 20 | — | — |
Трубы горячедеформированные | — | — | 510 | — | 40 | — | — |
Поковки | — | — | 490 | 196 | 35 | 40 | — |
Ударная вязкость стали в состоянии поставки
Сортамент | Термообработка | Показатель | Т= +20 °С | Т= -25 °С |
Пруток | Закалка при 1050 °С, вода | KCV, Дж/см2 | 216 | 181 |
Пруток | Закалка при 1050 °С, вода | KCV, Дж/см2 | 167 | 147 |
Механические свойства при испытаниях на длительную прочность
Температура испытания, °С | Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести %/час | Предел длительной прочности, МПа | Длительность испытания, часы |
600 | 74 | 1/100000 | 147 | 10000 |
— | — | — | 108 | 100000 |
650 | 29 — 39 | 1/100000 | 78 — 98 | 10000 |
Механические свойства стали при повышенных температурах
Температура испытаний, °С | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2 |
20 | 275 | 610 | 41 | 63 | 245 |
300 | 200 | 450 | 31 | 65 | — |
400 | 175 | 440 | 31 | 65 | 313 |
500 | 175 | 440 | 29 | 65 | 363 |
600 | 175 | 390 | 25 | 61 | 353 |
700 | 160 | 270 | 26 | 59 | 333 |
Основные характеристики стали 08Х18Н10Т
Сталь марки 08Х18Н10Т
отличается большим количеством достоинств, основные из которых:
- Высокая степень коррозионной стойкости.
Тщательно сбалансированный химический состав обеспечивает способность изделия из стали выдерживать без проявлений коррозии воздействие повышенной влажности и некоторых кислот, химически агрессивных веществ. Сталь 08Х18Н10Т характеризуется также сопротивляемостью образованию межкристаллитной коррозии. - Немагнитность.
Сталь 08Х18Н10Т инертна к влиянию магнитного поля. - Жаропрочная структура.
Сталь без потери изначальных характеристик способна выдерживать воздействие высокой температуры. Однако повышение температуры более 800˚С чревато снижением таких свойств, как износоустойчивость, прочность, твердость и прочее. - Гладкая поверхность.
Образованная поверхность изделий из стали 08Х18Н10Тлегко поддается обработке, например, шлифовке. Интересно, что после этого поверхность все равно сохраняет свои антикоррозионные свойства. - Плотность
. Показатель плотности стали важен при инженерных расчетах, при проектировании, так как от него зависит вес конструкции или детали. Более высокая плотность может привести к завышенному весу деталей, и, как следствие, сузить область применения.
Физические свойства
Температура, °С | Модуль упругости, E 105,МПа | Кожффициент линейного расширения, a 10 6, 1/°С | Коэффициент теплопроводности, l, Вт/м·°С |
20 | 1,96 | — | — |
100 | — | 16,1 | 16 |
200 | — | — | 18 |
300 | — | 17,4 | 19 |
400 | — | — | |
500 | — | 18,2 |
Технологические свойства
Удельный вес | Термообработка | Температура ковки | Твердость материала | Свариваемость материала |
7900 кг/м3 | Закалка при 1020–1100°C, Охлаждение воздух | Начало при 1220°С, конец при 900°С. Сечения до 300 мм охлаждаются на воздухе | HB 10 -1 = 179 МПа | Без ограничений |
Свариваемость не имеет ограничений. Для сварки используют любые методы – ручная и автоматическая дуговая сварка, электрошлаковая сварка, контактная сварка.
Термическая обработка значительно повышает твердость стали – как правило, это закалка и охлаждение на воздухе или в масляном растворе.
Основные преимущества сплава
Нержавейка марки 08Х18Н10Т изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 5632-72. Она обладает высокой пластичностью, позволяющей без труда производить тонкостенные детали. При сварке она не требует предварительного подогрева и последующего охлаждения сварного шва. Металл прекрасно обрабатывается на любом фрезеровочном оборудовании.
Из него можно изготавливать кастрюли, сковороды и другую посуду. А за счет доступной цены, стоимость такой посуды оказывается весьма демократичной.
Применение стали 08Х18Н10Т с учетом характеристик и свойств
Сфера использования стали 08Х18Н10Т
широка, так же, как и востребован аналог 08Х18Н10Т – AISI 321:
- Изготовление сварной арматуры и сварочных электродов, искровых зажигательных свечей.
- Производство бесшовных нержавеющих труб, для чего используют тонкий металлопрокат.
- Производство деталей и узлов для химической промышленности – различные емкости, резервуары, цистерны, баки, трубопроводная продукция, рабочей средой которых являются щелочные и кислотные жидкости.
Что лучше: углеродистая или нержавеющая сталь?
Нержавеющую сталь применяют:
- в энергетике, химической промышленности при работе с агрессивными средами;
- в медицине, авиастроении, где требуется долговечность и повышенная прочность инструментов;
- в строительстве и других сферах, где важную роль играет вид деталей.
Углеродистая сталь необходима там:
- где требуется много прочного материала – например, при строительстве трубопроводов;
- где нет потребности в улучшенных свойствах металла – в частности, в производстве мелких деталей механизмов и инструментов.
Рассмотренные виды стали нельзя ставить в один ряд. Материалы подбирают, отталкиваясь от бюджета проекта и области применения.
Ближайшие эквиваленты (аналоги) стали 08Х18Н10Т
США (ASTM/ASME) | 321, S32100 |
Германия (DIN, WNr) | 1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-9 |
Япония (JIS) | SUS321 |
Франция (AFNOR) | 321F00, Z6CN18-10, Z6CN18-10 |
Англия (BS) | 321S12, 321S18, 321S20, 321S22, 321S31 |
Евронормы (EN) | 1.4541, X10CrNiTi18-10, X6CrNiTi18-10 |
Италия (UNI) | X6CrNiTi18-11, X8CrNiTi1811 |
Испания (UNE) | F.3523, X6CrNiTi18-10 |
Китай (GB) | 0Cr18Ni11Ti, 1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni10Ti |
Швеция (SS) | 2337 |
Польша (PN) | 0H18N10T, 1H18N10T, 1H18N9T |
Чехия (CSN) | 17246, 17247, 17248 |
Австрия (ONORM) | X6CrNiTi18-10S, X6CrNiTi1810K, KW |
Россия (ГОСТ) | 10Х14Г14Н4Т, Х14Г14Н3Т |