Применение
Марка 12Х18Н10Т применяется для изготовления следующих изделий сортового и фасонного проката:
- толстого и тонкого листа;
- круглых и профильных труб различного сечения;
- уголки и швеллера;
- калиброванного и шлифованного прутка;
- ленты и полос различной толщины;
- сталь в виде круга и проволоки;
- капиллярные трубки мелких диаметров;
- поковки и кованые заготовки.
Весь предлагаемый прокат из нержавеющей стали может иметь матовую, шлифованную или полированную поверхность, что в значительной степени определяет качество, свойства и стоимость материалов.
Эти материалы применяют в промышленности для производства сварных сосудов и аппаратов, работающих под давлением и температуре среды от -195ºC до 600ºC. Допускается применение 12Х18Н10Т для транспортировки, обработки и хранения разбавленных кислотных, щелочных растворов и солей.
В строительстве и ремонте нержавеющая сталь применяется для монтажа особо ответственных и декоративных элементов. В машиностроении стальной круг, поковки и другой прокат применяют для изготовления деталей и узлов машин и механизмов. Из стальных нитей плетут канаты и тросы высокого качества и свойств.
Бесшовные трубы из стали 12Х18Н10Т применяются в нефтехимической и газоперерабатывающей отрасли, в производстве и переработке пищевых продуктов, а так же в фармацевтике и для изготовления медицинского инвентаря и оборудования.
Высокая эксплуатационная температура позволяет использовать прокат из этой стали для изготовления горелок, печной аппаратуры, муфелей, деталей выхлопных систем и в других случаях. Минимально допустимая температура -195ºC допускает пользоваться сталями этих характеристик в криогенных и холодильных системах глубокого охлаждения.
Расшифровка обозначений, сокращений, параметров
Механические свойства : | |
sв | — Предел кратковременной прочности , |
sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), |
d5 | — Относительное удлинение при разрыве , |
y | — Относительное сужение , |
KCU | — Ударная вязкость , |
HB | — Твердость по Бринеллю , |
Физические свойства : | |
T | — Температура, при которой получены данные свойства , |
E | — Модуль упругости первого рода , |
a | — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , |
l | — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , |
r | — Плотность материала , |
C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), |
R | — Удельное электросопротивление, |
Свариваемость : | |
без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
Российская система маркировки сталей
На мировом рынке металлов отсутствует единая система маркировки сталей. Параллельно существуют российская, европейская, американская и японская системы. Отсутствие единого стандарта вносит определенные трудности при международных торговых операциях.
В нашей стране принята буквенно-цифровая система. В ней буквы соответствуют различным элементам, а цифры указывают на содержание соответствующих элементов. В Германии также иногда используется система, сходная по принципу с российской.
Буквенно-цифровая система имеет огромное преимущество по сравнению с другими, так как позволяет не только отличать одну марку стали от другой, но и по набору букв и цифр судить о технологических и конструкционных характеристиках.
В отечественной системе также применяются некоторые специальные обозначения:
- Стали обыкновенного качества обозначаются индексом «Ст», за которым следует номер марки. Перед ним может быть обозначена группа гарантированных свойств (механических, химсостава).
- Конструкционные качественные углеродистые стали обозначаются сотыми долями процентного содержания углерода и маркировкой степени раскисления (например, 08КП).
- Качественные углеродистые инструментальные стали обозначены индексом «У», за которым следует содержание углерода в десятых долях процента (например, У8).
- Быстрорежущие стали обозначают индексом «Р», за которым следует содержание вольфрама в процентах (например, Р18).
Очень информативна маркировка легированных сталей: для обозначения легирующих элементов применяются соответствующие буквы русского алфавита: «Х» — хром, «Н» — никель, «Т» — титан, «М» — молибден, «Ю» — алюминий, «В» — вольфрам и т. д.
При маркировке конструкционных легированных сталей в самом начале указывается содержание углерода в сотых долях процента, а при маркировке инструментальных легированных — в десятых долях процента.
Медные руды
Такой тип руд является наиболее распространенным в категории «цветных». Этот металл также имеет самую широкую область использования: строительство, промышленная энергетика, авиастроение, медицина, производство эффективных теплообменников и многие другие.
Места залежей меди также разнообразны. Сегодня большое значение придаётся бедным вкрапленным рудам (порфированного типа), которые добываются в жерлах вулканов. Образовался химический элемент из горячего раствора, который поступал из магматических очагов. Большой запас такой руды расположен на территории Северной и Южной Америки.
Другой тип медных руд – колчеданный, добывается со дна морей и океанов. Источник – земли на Урале.
И еще одним огромным источником таких руд является медистый песчаник (Читинская область в России, Катанга в Африке).
Таким образом, цветные металлы – это незаменимый материал для изготовления многих вещей, что нас окружают.
Марка стали 12Х18Н10Т: характеристики, ГОСТ, расшифровка | Справочник
Марка: 12Х18Н10Т (старое название Х18Н10Т) (заменители: 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т).
Класс: Сталь конструкционная криогенная.
Использование в промышленности: детали, работающие до 600 °С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от —196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С.
≤0,020
≤0,8
5·С-0,8
Свойства нержавеющей стали 12Х18Н10Т
Сталь 12х18н10т – нержавеющая титаносодержащая сталь аустенитного класса. Химический состав регламентирован ГОСТ 5632-72 нержавеющих сталей аустенитного класса.
Преимущества: высокая пластичность и ударная вязкость.
Оптимальной термической обработкой для этих сталей является закалка с 1050°-1080° в h3O, после закалки механические свойства характеризуются максимальной вязкостью и пластичностью, не высокими прочностью и твёрдостью.
Аустенитные стали используют как жаропрочные при температурах до 600°С. Основными легирующими элементами являются Cr-Ni. Однофазные стали имеют устойчивую структуру однородного аустенита с незначительным содержанием карбидов Ti (для предупреждения межкристаллитной коррозии. Такая структура получается после закалки с температур 1050°С-1080°С). Стали аустенитного и аустенитно-ферритного классов имеют относительно небольшой уровень прочности (700-850МПа).
Технологические свойства
Удельный вес | 7920 кг/м3 |
Термообработка | Закалка 1050 — 1100oC, вода |
Температура ковки | Начала 1200 °С, конца 850 °С. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе |
Твердость материала | HB 10 -1 = 179 МПа |
Свариваемость материала | Без ограничений, способы сварки: РДС (электроды ЦТ-26), ЭШС и КТС. Рекомендуется последующая термообработка |
Обрабатываемость резанием | В закаленном состоянии при HB 169 и σв=610 МПа, Кu тв. спл=0,85, Кu б. ст=0,35 |
Флокеночувствительность | Не чувствительна |
Жаростойкость | В воздухе при Т=650 °С 2-3 группа стойкости, при Т=750 °С 4-5 группа стойкости |
Предел выносливости | σ-1=279 МПа, n=107 |
Технологические способности и обработка стали 12Х18Н10Т
Такие качества, как свариваемость, пластичность и ударная вязкость значительно повышаются закалкой в обычной воде, но при этом снижается твердость. Так что оптимальная термообработка – закалка при 1050°С–1080°С.
Сталь 12Х18Н10Т
отлично сваривается, и не имеет никаких ограничений. А для повышения прочности и надежности швов, необходима термообработка, так как область швов также должна отличаться стойкостью к коррозии межкристаллитного типа.
Формы поставки материала
Обработка металлов давлением. Поковки | ГОСТ 25054-81; |
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 1133-71; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2590-2006; |
Листы и полосы | ГОСТ 103-2006; ГОСТ 19904-90; ГОСТ 19903-74; |
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 18907-73; ГОСТ 8560-78; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 7417-75; ГОСТ 5949-75; |
Листы и полосы | ГОСТ 10885-85; ГОСТ 51393-99; ГОСТ 7350-77; ГОСТ 5582-75; ГОСТ 4405-75; |
Ленты | ГОСТ 4986-79; |
Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 11068-81; ГОСТ 19277-73; ГОСТ 14162-79; ГОСТ 9941-81; ГОСТ 9940-81; |
Проволока стальная легированная | ГОСТ 18143-72; |
Сетки металлические | ГОСТ 3187-76; ГОСТ 3306-88; ГОСТ 9074-85. |
Применение стали 12Х18Н10Т с учетом характеристик и свойств
Марка стали 12Х18Н10Т
имеет весьма разнообразную область применения, что, прежде всего, показывает расшифровка стали 12х18н10т. За счет стойкости к агрессивным средам (кроме серосодержащих сред) она востребована в химической промышленности – при производстве сосудов, работающих под высоким давлением.
Изготавливают из стали 12Х18Н10Т
трубопроводы для транспортировки разбавленных растворов фосфорной, азотной, уксусной кислот, агрессивных оснований и солей, трубы для соединения оборудования с повышенной радиацией. Трубы нержавеющие бесшовные12Х18Н10Т незаменимы во всех областях пищевой промышленности, в нефтяной и нефтеперерабатывающей, в химической и топливно-энергетической отраслях. Активно используется в автомобильной, кораблестроительной, авиационной и промышленных областях.
Кроме того, 12Х18Н10Т
используют в криогенной технике при крайне низких температурах – до -269˚С, что не мешает ее применению при высоких температурах (как в дуговых печах).
Листы 12Х18Н10Т
используют в качестве строительного, и отделочного металла. Не менее популярны трубы из12Х18Н10Т , поковки деталей для машиностроения, проволока, круг, лента, и пр. Проволоку используют для сварочных работ. В виде нитей или шнуров сталь подходит для изготовления сеток, пружин, тросов и канатов.
Общая характеристика стали 12х18н10т
Рассматривая 12х18н10т (ГОСТ определяет все стандарты) следует учитывать, что высокая концентрация основных легирующих элементов определяет особые свойства металла. Больше всего в марке присутствует хром и никель.
Технические особенности нержавеющей стали 12х18н10т можно охарактеризовать следующим образом:
- Показатель плотности составляет 7920 кг/м3.
- Закалка проводится при воздействии температуры около 1100 градусов Цельсия. Для нагрева среды до этой температуры требуется специальное оборудование.
- Аналог стали 12х18н10т должен иметь показатель твердости 179 МПа.
- Важным параметром можно назвать степень свариваемости. Марка нержавеющей стали 12х18н10т не имеет ограничений по свариваемости, могут применяться различные методы. После сварки рекомендуется проводить термическую обработку, которая повышает прочность и надежность соединения.
- Температура применения составляет 650 градусов Цельсия. Большая температура может привести к повышению пластичности и снижению защиты от химического воздействия.
- Есть возможность проводить обработку материала резанием в закаленном состоянии. Именно поэтому заготовка применяется для обработки резанием при использовании токарного или фрезерного оборудования.
В продаже также поставляется нагартованная заготовка, которая может применяться для получения самых различных изделий.
Аналог aisi производят многие зарубежные производители. При этом маркировка проводится согласно правилам, которые установлены в стране.
Механические свойства
Сортамент | Размер, мм | Напряжение | σв, МПа | σT, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, кДж/м2 | Термообработка |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Трубы холоднодеформир., ГОСТ 9941-81 | 549 | 35 | ||||||
Трубы горячедеформир., ГОСТ 9940-81 | 529 | 40 | ||||||
Пруток, ГОСТ 5949-75 | до Ø 60 | 510 | 196 | 40 | 55 | Закалка 1020 — 1100°С,Охлаждение воздух, | ||
Проволока, ГОСТ 18143-72 | 540-830 | 20-25 | ||||||
Поковки, ГОСТ 25054-81 | до 1000 | 510 | 196 | 35-38 | 40-52 | Закалка 1050 — 1100°С, вода, | ||
Лист толстый, ГОСТ 7350-77 | 530 | 235 | 38 | Закалка 1000 — 1080 °С,Охлаждение вода, | ||||
Лист тонкий, ГОСТ 5582-75 | 530 | 205 | 40 | Закалка 1050 — 1080 °С,Охлаждение вода, | ||||
Лист тонкий нагартован., ГОСТ 5582-75 | 880-1080 | 10 | ||||||
Лист тонкий полунагартован., ГОСТ 5582-75 | 740 | 25 |
ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % |
---|---|---|---|---|---|---|
ГОСТ 5949-75 | Прутки. Закалка 1020-1100 °С, воздух, масло или вода. | 60 | 196 | 510 | 40 | 55 |
ГОСТ 18907-73 | Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность.Прутки нагартованные. | -До 5 | — — | 590-830930 | 20 — | — — |
ГОСТ 18143-72 | Проволока термообработанная. | 1,0-6,0 | — | 540-880 | 20 | — |
ГОСТ 9940-8 | Трубы бесшовные горячедеформированные без термообработки | 3,5-32 | — | 529 | 40 | — |
ГОСТ 25054-81 | Поковки. Закалка 1050-1100 °С, вода или воздух. | До 1000 | 196 | 510 | 35 | 40 |
ГОСТ 7350-77(Образцы поперечные)ГОСТ 5582-75(Образцы поперечные) | Листы горячекатанные и холоднокатанные: — закалка 1000-1080 °С, вода или воздух. — закалка 1050-1080 °С, вода или воздух. — нагартованные | Св. 4До 3,9До 3,9 | 236 205 — | 530 530880-1080 | 38 40 10 | — — — |
Механические свойства при повышенных температурах
Температура испытаний, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5,% | ψ, % | KCU, кДж/м2 |
---|---|---|---|---|---|
Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе | |||||
20500550600650700 | 225-315135-205135-205120-205120-195120-195 | 550-650390-440380-450340-410270-390265-360 | 46-7430-4231-4128-3827-3720-38 | 66-8060-7061-6851-7452-7340-70 | 215-372196-353215-353196-358245-353255-353 |
Механические свойства при испытаниях на длительную прочность
Температура испытания, °С | Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести %/ч | Предел длительной прочности, МПа, не менее | Длительность испытания, ч |
---|---|---|---|---|
600650 | 7429-39 | 1/100000 | 14778-98 | 10000 |
Ударная вязкость
Т= +20 °С | Т= -40 °С | Т= -75 °С | Термообработка |
---|---|---|---|
286 | 303 | 319 | Полоса 8х40 мм в состоянии покоя |
Чуствительность стали 12Х18Н10Т к охрупчиванию при старении
Время, ч | Температура, °С | KCU, Дж/cм2 |
---|---|---|
Исходное состояние50005000 | 600650 | 274186-206176-196 |
Жаростойкость
Среда | Температура, °С | Группа стойкости или балл |
---|---|---|
Воздух | 650750 | 2-34-5 |
Сталь устойчива против окисления на воздухе и в атмосфере продуктов сгорания топлива при температуре до 800 °C (при работе с перерывами в условиях частых теплосмен) и до 900 °C при непрерывной работе. Сталь обладает достаточно высокой жаростойкостью при 600–800 °C
Коррозионная стойкость
Вид коррозии | Среда | T, °C | Скорость коррозии, мм/год |
---|---|---|---|
Общая | Спокойный воздух | 650 | 0,002 |
Спокойный воздух | 700 | 0,015 | |
Спокойный воздух | 750 | 0,06 | |
Спокойный воздух | 800 | 0,2 | |
Выхлопные газы (3,2% CO2; 17,6% O2; 76,7% N2; 3,5% H2O; 0,03% SO2) | 670-680 | 0,1 | |
Газ (4,5% CO2; 0,03% SO2; 6% H2O; воздух) | 750 | 0,2 |
Металлургические базы: характеристики и размещение
Металлургические предприятия, пользующиеся общими ресурсами – топливом и рудой, обеспечивающие страну нужным объемом металла называются металлургическими базами. Старейшая из них расположена на Урале. Она еще с XVIII века выплавляет наибольший объем чугуна, стали в России и по сей день остается лидером.
Следующие позиции занимают Центральный и Северный район, а также Сибирь и Дальний Восток. Кроме того, за пределами основных, расположены другие центры черной металлургии – «Северсталь» (Череповец) комбинат полного цикла, а также передельного типа – в Поволжье, на Северном Кавказе.
Уральская черная металлургия использует привозное топливо – кузнецкий, карагандинский уголь, а ископаемые, добываемые в Кизеловском бассейне, могут применяться лишь в смеси.
Поставки сырья осуществляются из Казахстана, а также с Курской магнитной аномалии. Собственная сырьевая база представлена, перспективно развивающимися, Качканарским и Бакальским месторождением.
На Урале много железной руды, которая содержит легирующие компоненты, а также в месторождении «Полуночное» имеются залежи марганцевых руд.
Ведущая роль в этом районе у предприятий полного цикла, при этом сохранились и развиваются мелкие заводы.
Предприятия неполного цикла преимущественно расположены на западных склонах. Особенность региона в том, что только там производят выплавку природно-легированных металлов и чугуна на древесном угле.
Центральная металлургическая база пользуется привозным топливом. Добыча руды преимущественно осуществляется в Курской, Белгородской области. Большая часть стали, чугуна выплавляется Новолипецким комбинатом – в одном из самых крупных и технологически развитых в России.
12Х18Н10Т — расшифровка стали
Маркировка 12Х18Н10Т говорит о расчетном количестве основных компонентов, входящих в сплав: 12 – означает 0,12% углерода, Х18 – процентный состав хрома, Н10 – никеля и Т – присутствие титана. Исходя из этого, можно определить, что в состав основных химических элементов нержавеющих сталей марки 12Х18Н10Т входит:
- около 67% железа;
- до 0,12% углерода;
- 17-19% хрома;
- 9-11% никеля;
- до 2% магния;
- до 1% титана;
- до 0,8% кремния.
Кроме этого в химическом составе металла в небольших количествах присутствуют: сера, медь, силиций, марганец и фосфор.
Высокие антикоррозионные свойства стали 12Х18Н10Т обеспечивает высокое содержание хрома. Наличие никеля способствует аустенитной структуры металла и позволяет в результате сочетать расширение эксплуатационных характеристик стали с прекрасной технологичностью во время обработки. Кроме этого наличие никеля в сплаве изменяет его свойства и повышает сопротивление металла воздействию кислот и щелочей.
Присутствие титана и кремния в стали приводят к образованию феррита, что изменяет характеристики, устраняет межкристаллитную коррозию в сварочных швах, замедляет скорость роста зерна при нагреве и увеличивает плотность получаемого слитка.
Механические свойства нержавеющей стали 12Х18Н10Т
Режимы термической обработки предусматривают применение закалки в результате нагрева до 1100ºC при последующем охлаждении в воде. Сечения нержавейки до 35 мм допускается применять охлаждение на открытом воздухе. Пределы температур для ковки от 850ºC до 1200ºC.
Удельный вес металла 7920 кг/м3. Твердость, которой обладает сталь НВ 10-1 = 179 МПа, с пределом выносливости 279 МПа.
Технология сварных соединений особых ограничительных свойств не имеет. Применяют следующие характеристики технологий сварки:
- ручная электродуговая, с применением электродов ЦТ-26;
- электрошлаковая;
- контактная точечная.
Для обеспечения повышенной прочности рекомендуется завершающая термическая обработка швов.
Расшифровка обозначений, сокращений, параметров
Механические свойства : | |
sв | — Предел кратковременной прочности , |
sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), |
d5 | — Относительное удлинение при разрыве , |
y | — Относительное сужение , |
KCU | — Ударная вязкость , |
HB | — Твердость по Бринеллю , |
Физические свойства : | |
T | — Температура, при которой получены данные свойства , |
E | — Модуль упругости первого рода , |
a | — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , |
l | — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , |
r | — Плотность материала , |
C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), |
R | — Удельное электросопротивление, |
Свариваемость : | |
без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
Российская система маркировки сталей
На мировом рынке металлов отсутствует единая система маркировки сталей. Параллельно существуют российская, европейская, американская и японская системы. Отсутствие единого стандарта вносит определенные трудности при международных торговых операциях.
В нашей стране принята буквенно-цифровая система. В ней буквы соответствуют различным элементам, а цифры указывают на содержание соответствующих элементов. В Германии также иногда используется система, сходная по принципу с российской.
Буквенно-цифровая система имеет огромное преимущество по сравнению с другими, так как позволяет не только отличать одну марку стали от другой, но и по набору букв и цифр судить о технологических и конструкционных характеристиках.
В отечественной системе также применяются некоторые специальные обозначения:
- Стали обыкновенного качества обозначаются индексом «Ст», за которым следует номер марки. Перед ним может быть обозначена группа гарантированных свойств (механических, химсостава).
- Конструкционные качественные углеродистые стали обозначаются сотыми долями процентного содержания углерода и маркировкой степени раскисления (например, 08КП).
- Качественные углеродистые инструментальные стали обозначены индексом «У», за которым следует содержание углерода в десятых долях процента (например, У8).
- Быстрорежущие стали обозначают индексом «Р», за которым следует содержание вольфрама в процентах (например, Р18).
Очень информативна маркировка легированных сталей: для обозначения легирующих элементов применяются соответствующие буквы русского алфавита: «Х» — хром, «Н» — никель, «Т» — титан, «М» — молибден, «Ю» — алюминий, «В» — вольфрам и т. д.
При маркировке конструкционных легированных сталей в самом начале указывается содержание углерода в сотых долях процента, а при маркировке инструментальных легированных — в десятых долях процента.
Прогрессивная высокопродуктивная технология
Все металлы находятся в твердом состоянии до определенной температуры.При нагревании металла амплитуда атомных колебаний достигает определенных критических значений, вследствие чего происходит разрушение кристаллической решетки и переход металла из твердого состояния в жидкое.
Реферат на тему | На заказ | Образец и пример |
Тенденции развития металлических материалов | Сплав обладает металлическими свойствами и состоит из 2 и более элементов. | Элементы, составляющие сплав, называются компонентами. |
Соединения, образованные на основе общих химических законов (валентность, ионные связи), могут быть представлены химическими показателями. Обычно соединение увеличивает твердость и хрупкость металла, и, как правило, оно индивидуально имеет различный вид кристаллической решетки от каждого элемента.
Процесс кристаллизации заключается в росте кристаллов путем осаждения новых кристаллических групп вокруг образующегося ядра. Рост кристаллической структуры происходит в определенном направлении. Сначала основная ось кристалла образуется при росте 3 направлений перпендикулярно друг другу, затем из каждой из этих осей образуется новая ось, в результате чего неполный Кристалл называется дендритом. Тогда все промежутки между осями дендритов заполняются правильными атомами.
В условиях несвободной кристаллизации образующиеся кристаллы приобретают неправильную форму и очертания, называемые микрокристаллами или зернами. Размер зерна оказывает существенное влияние на механические свойства металла.Чем мельче зерно, тем прочнее металл.
Компоненты сплава при затвердевании и последующем охлаждении могут образовывать соединения, твердые растворы на основе 1 из компонентов или новые соединения, а также механические смеси. |
Промышленные металлы и сплавы представляют собой поликристаллические тела, состоящие из большого количества зерен разного направления (поперечный размер зерен-0,001-0,1 мм). |
Таким образом, в целом металлы и сплавы можно условно считать изотропными объектами.
Железо фаворит на все времена. | Тенденции и перспективы развития материаловедения. |
Влияние легирования на свойства железоуглеродистых сплавов. | Полиморфные превращения в металлах. |
Влияние содержания углерода и легирующих элементов
На первом месте по важности стоит углерод, ведь сталь и представляет собой сплав железа и углерода. Увеличение содержания углерода влечет увеличение прочности с одновременным снижением пластичности
Он также определяет способность стали к технологической обработке (резание, свариваемость, обработка давлением).
Легирующие элементы вносятся в необходимых пропорциях в зависимости от необходимости получения тех или иных свойств. Каждый элемент обладает своими особенностями. Например, хром улучшает механические свойства, никель снижает порог хладноломкости, вольфрам и молибден способствуют увеличению теплостойкости быстрореза и т. д.
Характеристики материала
Нержавеющая сталь с особыми химическими свойствами (криогенная). Высокоуглеродистая коррозионностойкая (нержавеющая), немагнитная, аустенитная марка, содержащая титан.
-
Твердость:
- По Роквеллу. Твердость по Роквеллу (HR), метод основан на статическом вдавливании в испытываемую поверхность наконечника при определенной нагрузке. Твердость составляет 279 МПа.
- По бринеллю. Твердость по Бринеллю (HB), метод основан на том, что стальной шарик утопляется в плоскую поверхность под нагрузкой. Твердость составляет 179 МПа.
- В состоянии плавки. Твердость в течение периода плавления колеблется в пределах 70-88 МПа.
- Плотность. Плотность стали составляет 7920 кг/м³.
- Марка: 12Х18Н10Т (старое название Х18Н10Т).
- Класс: сталь конструкционная криогенная.
Химический состав
Благодаря этому сталь отличается отличным сочетанием технологических качеств нержавеющей стали и превосходных эксплуатационных качеств. Влияние углерода в сплаве (0,1%) обеспечивает аустенитную структуру стали.
Включение алюминия, титана и кремния в сплав придает стали этой марки свойства ферритных сталей. Легирующий элемент — титан, обладает карбидообразующим действием, что предотвращает образование межкристаллической коррозии. Кремний, процентное содержание которого не превышает 0,8%, способствует увеличению его плотности и служит для дегазации стали. Увеличивает плотность сплава и его предел текучести.
Предел прочности
Предел прочности (временное сопротивление разрыву) – это механическое напряжение, при котором происходит разрушение материала или сплава. Конечная прочность стали — 550 МПа.
Важно! Конечная прочность стали может варьироваться в зависимости от типа термической обработки и температуры. Если нужна точная информация об окончательной прочности стали, можно найти ее в сопроводительной документации.
Предел текучести
Пределом текучести металлов называют характеристику стали, которая показывает критическое напряжение, после которого деформация материала продолжается без увеличения нагрузки. Предел текучести R — 276 МПа.
Ударная вязкость
Ударная вязкость зависит от состава стали, наличия легирующих элементов и значительно меняется при изменении температуры. Ударная вязкость KCU, Дж/см2 — 215 – 372.
Температура эксплуатации
Максимальная рабочая температура нержавеющей стали 12Х18Н10Т при длительной эксплуатации на 200 градусов выше, чем при сверхдлительной. Эта сталь может применяться при температуре до 800°С в течении 10 тысяч часов.
Механические свойства
При легировании в состав входит кремний. Увеличивает плотность и текучесть. Концентрация этого химического элемента в составе отрицательно влияет на пластичность.
Важно! Достаточно высокая пластичность и ударная вязкость являются привлекательными эксплуатационными характеристиками металла.
Когда температура окружающей среды снижается, механические свойства металла начинают значительно снижаться.
Недостатком является то, что металл не выдерживает воздействия веществ, содержащих ионы хлора. Кроме того, коррозионная стойкость низкая по отношению к соляной или серной кислоте. Поэтому сфера применения несколько ограничена.
Отпускная хрупкость
Большинство известных видов стали обладают отпускной хрупкостью-особым состоянием сплава, которое характеризуется низким значением ударной вязкости. В нормальных условиях это свойство не способно повлиять на другие механические свойства материала.
Свариваемость
Технология сварных соединений не имеет особых ограничивающих свойств.
Используются следующие характеристики сварочных технологий:
- ручная электрическая дуга с использованием электродов CT-26;
- электрошлаковый;
- контактно точечный.
Для обеспечения повышенной прочности рекомендуется окончательная термическая обработка швов.