При выборе металла крайне важно учитывать его физические свойства. Эти характеристики определяют область применения, а также наиболее значимые эксплуатационные качеств. В частности, плотность нержавеющей стали составляет 7920 кг/м³. Относительно высокая плотность марки 12Х18Н10Т способствует обеспечению прочности материалов, из которых изготавливаются детали.
08Х18Н10Т: характеристики стали, расшифровка, аналоги
Сталь 08Х18Н10Т относится к группе легированных, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, которые представляют собой аустенитные сплавы.
Этот материал выпускается в форме различных профилей и листов, а также в виде калиброванных прутков и поковок, что делает его удобным для использования в различных производственных процессах.
Основные области применения стали 08Х18Н10Т
Сталь 08Х18Н10Т применяют для изготовления сварных узлов и оборудования, работающего в условиях высокоагрессивных сред. Также она используется в теплообменниках и муфелях, в производстве трубопроводной продукции, узлов деталей печей, а также в электродах свечей зажигания. Благодаря своей коррозионной стойкости и прочности, этот сплав рекомендуется для использования в различных высокотемпературных и токсичных условиях.
Читайте также: лучшие фрезы по металлу на 2021 год.
Маркировка стали 08Х18Н10Т
Расшифровка маркировки следующая:
- «08» – означает, что содержание углерода в сплаве составляет до 0,08%;
- «Х18» – указывает на содержание хрома в количестве 18%;
- «Н10» – определяет содержание никеля до 10%;
- Буква «Т» в конце маркировки – обозначает наличие титана в количестве до 1,0%. Таким образом, интерпретация 08Cr18Ni10T раскрывает ключевые показатели стали.
Российская система маркировки сталей
На глобальном металлопромышленном рынке нет единой системы маркировки сталей. Существуют различные маркировочные системы: российская, европейская, американская и японская. Это отсутствие единого стандарта создает сложности в международной торговле металлами.
В России применяется буквенно-цифровая система. В данной системе буквы обозначают различные элементы, а цифры показывают содержание этих элементов в сплаве. Германия иногда использует систему, аналогичную российской.
Преимущества буквенно-цифровой системы заключаются в том, что она позволяет не только разделять разные виды стали, но и оценивать их технологические свойства, основываясь на сочетании букв и цифр.
Некоторые специальные символы, используемые в национальной системе, включают:
- Стали общего качества обозначаются индексом «Ст», за которым следует номер марки, с возможным предварительным указанием группы гарантированных свойств;
- Конструкционные качественные углеродистые стали обозначаются соответственно содержанием углерода в сотых долях процента и маркировкой степени раскисления (например, 08КП);
- Инструментальные стали, подобные углеродистым, отмечены индексом «У», за которым указывается содержание углерода в десятых долях процента (например, У8);
- Быстрорежущие стали обозначаются индексом «Р», за которым следует содержание вольфрама в процентах (например, Р18).
Обозначение легированных сталей является информативным: для обозначения легирующих элементов используются буквы русского алфавита: «Х» – хром, «Н» – никель, «Т» – титан, «М» – молибден, «У» – алюминий, «В» – вольфрам и т.д.
Легированные конструкционные стали обозначаются начальным содержанием углерода в процентах, тогда как легированные инструментальные стали – в десятых долях процента.
Химический состав в % стали 08Х18Н10Т
Химический состав переводится в важнейшую категорию параметров, влияющих на свойства стали 08Cr18Ni10T.
В этом сплаве основным элементом является углерод с содержанием 0,08%. Для повышения эксплутационных характеристик в сплав добавляется хром – в диапазоне от 17 до 19%. Содержание никеля варьируется от 9 до 11%. В структуре этого стали также присутствуют кремний, марганец и молибден в умеренных концентрациях до 0,9%. Титан, который добавляется в количестве 0,7%, значительно влияет на свойства 08Cr18Ni10T.
Влияние химсостава на свойства стали
Все свойства стали 08Cr18Ni10T, в частности, будут зависеть от важного содержания хрома и никеля в сплаве. Такое высокое содержание хрома значительно повышает коррозионную стойкость, которая важна для многих применений в агрессивных средах. Однако высокое содержание никеля может негативно повлиять на эксплуатационные характеристики, что необходимо учитывать при проектировании. Углерод, являясь ключевым элементом, может снижать твердость и прочность, при этом незначительно повышая совместимость в сваривании, что тоже важно для изготовленных деталей.
Состав и расшифровка
Перед тем как углубиться в изучение основных характеристик качественной стали 08Cr18Ni10T, полезно ознакомиться с ее расшифровкой.
- Цифровое значение 08 в маркировке стали указывает на среднее содержание углерода, равное 0,08%.;
- Следующая буква «Х» сообщает о наличии хрома в сплаве.
- После буквы «Х» идет цифра 18, показывающая примерное содержание хрома в сплаве, что соответствует 18% по весу.
- Буква «Н» указывает на наличие никеля в сплаве.
- Цифра 10, идущая после «Н», тоже говорит о процентном содержании никеля в сплаве, округленном, что составляет 10%.
Выделим химический состав качественного сплава 08Х18Н10Т:
- в сплаве 08Х18Н10Т содержится хром, который составляет около 18% от общего веса;
- в составе сплава присутствует марганец в количестве 0,44% (его влияние крайне важно, он предоставляет функции раскислителя);
- углерод составляет 0,24%;
- кремний – 0,2%.
Химический состав стали 08Х18Н10Т строго определяется и регламентируется действующими стандартами ГОСТ.
Технология получения
При обработке стальных деталей необходимо достигнуть всех заданных механических свойств, которые зависят от двух основных факторов:
- сбалансированный химический состав металла;
- правильная механическая или химическая обработка.
Вышеуказанные условия применимы к большинству современных сталей, и сплав 08Х18Н10Т не является исключением из правил. Качественная нержавеющая сталь располагает множеством свойств, способствующих необходимой пластичности, что позволяет обрабатывать металл толщиной менее 1 мм.
Кроме того, данный материал обладает хорошими прочностными характеристиками, что делает его подходящим для изготовления ответственных деталей и компонентов, работающих в агрессивных средах.
Характеристики и свойства
Нержавеющая сталь 08Cr18Ni10T имеет свои индивидуальные характеристики и свойства, которые обязательно принимаются во внимание на производственных предприятиях, где применяется данный материал. Рассмотрим наиболее важные параметры и свойства сплава 08Cr18Ni10T.
Физические
Физические свойства играют важнейшую роль для любой марки стали, и они могут изменяться в зависимости от температурных условий, воздействующих на сплав. Обсудим физические свойства стали 08Х18Н10Т.
- Сталь 08Х18Н10Т относится к классу коррозионно-стойких и жаропрочных сплавов.
- Удельный вес данного нержавеющего металла составляет 7900 кг/м³, что обозначает умеренную плотность для данного типа материалов.
- Плотность стали 08Х18Н10Т достигает отметки 7900 кг/м³, что является более высоким показателем по сравнению с другими современными сплавами, схожими по химическому составу.
- Твердость стали по Бринеллю составляет 179 МПа, что характерно для данной марки.
- Допустимое напряжение сплава при растяжении составляет 490 МПа.
- Структура стали 08Х18Н10Т состоит из аустенита, феррита и карбидов.
- Сплав не обладает магнитными свойствами.
Технологические
Качественный сплав марки 08Х18Н10Т имеет определенные технологические свойства, предлагающие множество возможностей для его обработки. Давайте ознакомимся с ними более подробно.
- Материал 08Х18Н10Т поддается ковке, причём температурные границы, действующие на сплав, варьируют. Начало температуры ковки составляет 1220 градусов Цельсия, а завершение – 900 градусов Цельсия. Заготовки сечением менее 300 мм подвергаются охлаждению на открытом воздухе.
- Свариваемость стали – важное свойство, и сталь 08Х18Н10Т относится к категории свариваемых без ограничений, что делает ее простым и удобным материалом для работы.
- Металл также может быть обработан резанием. С учетом HB 143 и σв = 510 МПа: Кv для твердого сплава составляет 1,1, а для быстрорежущей стали – 0,35.
Механические
Рассмотрим более подробно основные механические свойства сплава 08Cr18Ni10T.
- Модуль нормальной упругости данного материала может изменяться в зависимости от температурных условий. Например, при температуре 20 градусов Цельсия он составляет 196 ГПа.
- Еще одним важным физическим показателем является теплопроводность. Она устанавливается в зависимости от температуры. Например, при 100 градусах Цельсия теплопроводность составляет 16 Вт/(м*К), при 200 градусах – 18 Вт/(м*К), а при 300 градусах – 19 Вт/(м*К).
- Коэффициент линейного расширения стали марки 08Х18Н10Т может варьироваться от 16,1 до 19,1 α×10⁶ K⁻¹.
- Предел ползучести данного материала при испытаниях на длительную прочность может показывать значения 74 и 29-39 МПа в зависимости от температуры испытания.
Химический состав
Сталь представляет собой сплав углерода и железа, причем атомы железа расположены в кристаллической решетке, а добавление других элементов изменяет эту решетку в зависимости от их размеров и свойств. Для стали 08Cr18Ni10T характерно высокое содержание углерода, относительно низкое и готового и хорошо легированного сплава. Хром, никель и титан являются особенно важными легирующими элементами.
Металлургии известно: «Деформация в структуре увеличивает прочность». Это утверждение основано на том, что атом углерода при введении в структуру становится меньше атома железа, интегрируясь в кристаллическую решетку и тем самым повышая прочность. Другие элементы также могут занимать позиции атомов железа и выводить свои уникальные свойства.
Хром – один из самых твердых металлов. При концентрации выше 13% он придает сплаву устойчивость к коррозии. Это достигается через создание оксидного слоя в реакции с кислородом, который составляет всего несколько атомов в толщину. Этот слой незначительно превосходит по размеру сам атом хрома, в отличие от оксидов железа, которые имеют гораздо более крупные размеры, достигая трех атомов. Таким образом, на поверхности образуется плотная оболочка, препятствующая проникновению кислорода и других газов. Этот защитный механизм продолжает работать даже при нагреве. Даже если оксидный слой поврежден, на его месте быстро созревают новые оксиды, что можно назвать процессом патинирования.
При сложных термических условиях эксплуатации, когда сталь постоянно подвергается нагреванию и охлаждению, образуются карбиды хрома по границам зерен, что может привести к внутренним повреждениям металла (внутризерновая коррозия). Чтобы предотвратить этот процесс, в состав добавляют никель – стабилизатор аустенита, который поддерживает эту структуру даже при комнатной температуре (температура перехода в аустенит для углеродистых сталей составляет примерно 650-750 °C для более стабильных микроструктур).
Титан добавляется в сплав в количестве 0,6%, что обеспечивает стабильность 08Cr18Ni10Ti в агрессивных средах, что сурово подвергается испытаниям.
Термическая обработка
Однако, не менее важным является не только получение сплава с определенным химическим составом, но и достижение необходимых механических свойств. Для усиления микроструктуры и стабилизации аустенита в конечном продукте, стальную заготовку подвергают закаливанию при температуре 1020-1100ºC, после чего осуществляется последующее низкотемпературное охлаждение.
Дополнительные преимущества 08Х18Н10Т
- Высокая пластичность, что позволяет изготавливать тонкостенные детали;
- Отличная свариваемость, которая не требует предварительного нагрева и последующего отпуска сварного шва;
- Высокая обрабатываемость при помощи фрезеровочного инструмента;
- Полная инертность к пищевым продуктам;
- Доступность: сочетание цены и функциональности делает сталь 08Х18Н10Т особенно распространенной в производстве.
Физические свойства
| Температура, °С | Модуль упругости, E *10⁵, МПа | Коэффициент линейного расширения, α *10⁶, 1/°С | Коэффициент теплопроводности, λ, Вт/м·°С |
| 20 | 1,96 | — | — |
| 100 | — | 16,1 | 16 |
| 200 | — | — | 18 |
| 300 | — | 17,4 | 19 |
| 400 | — | — | |
| 500 | — | 18,2 |
| Удельный вес | Термообработка | Температура ковки | Твердость материала | Свариваемость материала |
| 7900 кг/м³ | Закалка при 1020–1100°C, охлаждение на воздухе | Начальная – 1220°С; конечная – 900°С. Заготовки сечением до 300 мм охлаждаются на воздухе | HB 10 -1 = 179 МПа | Без ограничений |
Свариваемость данной стали не имеет ограничений. Допускаются все сварочные процессы: ручная и автоматическая дуговая сварка, сварка электролитическим шлаком и точечная сварка.
Термическая обработка значительно увеличивает твердость стали – обычно это включает в себя закалку и охлаждение в воздухе или масляном растворе, что позволяет избежать нежелательных изменений в структуре.
Применение стали 08Х18Н10Т с учетом характеристик и свойств
Область применения стали 08Cr18Ni10T весьма обширна. Также следует отметить нержавеющую сталь AISI 321, которая является аналогом 08Cr18Ni10T:
Стремительное развитие инновационных технологий привело к созданию новых материалов, способных продлевать срок службы продукции за счет отличных эксплуатационных характеристик. Одним из распространенных вариантов является сталь 12Х18Н10Т. Свойства 12Х18Н10Т определяют ее востребованность в различных отраслях промышленности. Особые характеристики стали определяются наличием легирующих элементов и их концентрацией на необходимом уровне. Расшифровка маркировки подчеркивает высокое содержание хрома и других компонентов.
Общая характеристика стали 12х18н10т
Что касается стали 12Х18Н10Т (стандарты ГОСТ устанавливают все необходимые нормы), важно отметить, что высокая концентрация основных легирующих элементов определяет специфические свойства этого металла. Важнейшими из них являются хром и никель.
Технические характеристики нержавеющей стали 12Х18Н10Т можно обозначить следующим образом:
- Плотность составляет 7920 кг/м³, что говорит о высоких прочностных характеристиках.
- Закаливание стального материала проводится при температуре около 1100 градусов Цельсия, что также требует соответствующего оборудования.
- Важным аспектом является твердость, которая у аналогичных сталей, таких как 12х18н10т, должна достигать 179 МПа.
- Свариваемость стальной марки 12Х18Н10Т также не имеет ограничений — могут применяться различные способы сварки. Рекомендуется устраивать термическую обработку после завершения сварки для улучшения прочности соединения.
- Рабочая температура сталь может выдерживать до 650 градусов Цельсия. Превышение этой температуры может привести к повышению пластичности и уменьшению защиты от химических веществ.
- Материал успешно поддается обработке резанием даже в закаленном состоянии, что делает его идеальным для токарных и фрезерных работ.
Сталь доступна на рынке в виде сортового проката, который может быть использован для производства разнообразной продукции.
Она также может использоваться в производстве широкого ассортимента изделий, таких как элементы сортовой стали и множество других компонентов. Маркировка производится согласно правилам, которые действуют в соответствующей стране.
Расшифровка 08Х18Н10Т
Расшифровка марки стали 08Cr18Ni10T позволяет определить составляющие элементы сплава. Высокая концентрация хрома способствует значительному увеличению коррозионной стойкости. Нержавеющая сталь 08Х18Н10Т, согласно требованиям ГОСТ, имеет следующий химический состав:
- Основным элементом является углерод, который определяет структуру сплава, и его содержание не превышает 0,08%. Низкое содержание углерода ведет к снижению твердости и прочности материала, но при этом осуществляет улучшение свариваемости;
- Вторым по значимости является хром, концентрация которого колеблется от 17 до 19%, что способствует увеличению эксплуатационных характеристик;
- Третьим важным химическим компонентом является никель, включающийся в состав в количестве 9-11%;
- Дополнительно в состав входят кремний, марганец и молибден в минимальных концентрациях до 0,9%.
Стоит отметить, что в нержавеющей стали 08Х18Н10Т присутствует титан, который составляет около 0,7% от общего состава. Этот элемент может значительно улучшить эксплуатационные свойства сплава.
Область применения стали 08Х18Н10Т
Сфера применения стали 08Х18Н10Т широкая благодаря ее способности выдерживать воздействие влаги и агрессивных химических веществ. Применение марки стали 08Х18Н10Т разнообразно:
- Получение сварной арматуры и сварочных электродов, таких как искровые зажигательные свечи;
- Изготовление бесшовных нержавеющих труб, которые производятся из тонкого металлопроката;
- Создание деталей, работающих в условиях повышенной агрессивности;
- Элементы для химической промышленности, включая емкости и трубопроводы, контактирующие с щелочной и кислой средой;
- Изготовление деталей, которые эксплуатируются при температуре до 800 градусов Цельсия, таких как печная арматура, корпуса паровых котлов и элементы различных теплообменников;
- Использование в нефтегазовой отрасли, где химические вещества могут негативно воздействовать на поверхность материала; steel; при производстве резервуаров и цистерн часто используется данная нержавейка;
- К тому же, после полировки поверхность может становиться зеркальной, что также позволяет применять 08Х18Н10Т для создания различных декоративных элементов.
Следует учесть, что, несмотря на сложности в получении стали 08Cr18Ni10T, использование ее для производства конструкционных изделий и механизмов не всегда оправдано, особенно в условиях, не располагающих к высоким требованиям.
Аналоги стали 08Х18Н10Т
Производством нержавеющей стали занимаются массивные компании, а рассматриваемый металл доступен на отечественном рынке. Аналоги смогут характеризоваться по разнообразным стандартам, но основные свойства будут схожи:
- В Германии выпускаются аналоги 1.4541 и 1.4878;
- Японский аналог представлен всего одним вариантом – SUS;
- В Англии можно найти марки 321S12 и 321S;
- Швейцарский аналог – 2337.
Как правило, зарубежные предложения имеют более высокую стоимость из-за улучшенного качества и затрат на транспортировку. При этом, если рассматривать главные свойства, акцент делается на коррозионной стойкости, твердости и жаропрочности.
В целом, нержавеющая сталь находит применение в множестве различных отраслей. Термическая обработка довольно редко встречается, так как химический состав усложняет изменения в кристаллической решетке. Для промышленности поставляются профили и плиты, калиброванные прутки и поковки.
