Сталь 08Х18Н10T

Сталь марки 08Х18Н10Т является легированной, стойкой к коррозии, жаростойкой и относится к аустенитной группе. Процедура закалки происходит при температуре 1020-1100 °C. Охлаждение выполняется с помощь воздуха, масла или воды. Химический состав коррозионностойкой стали соответствует ГОСТ 5632. Для получения сплава используется железо, хром и никель. Пропорция металлов определяет технические характеристики стали марки 08Х18Н10Т.

Основные характеристики стали 08Х18Н10Т

• Высокая стойкость к коррозии. За счет закалки, сбалансированному химическому составу и высокому содержанию хрома сталь не подвержена коррозии при контакте с влажной средой, кислотами и различными веществами.
• Немагнитность. Лист, пруток или труба из стали, охлажденные на воздухе, неподвержены негативному воздействию магнитного поля.
• Жаропрочность. Эксплуатация при высокой температуре не ухудшает первоначальные свойства материала. Если температура превышает 800 °C, может ухудшаться износостойкость, прочностные характеристики и твердость. Никель обеспечивает высокую жаропрочность и прочность.
• Гладкость поверхности. Стальные изделия легко шлифуются без потери антикоррозийной защиты.
• Плотность. Показатель, использующийся при выполнении инженерных расчетов и проектировании. От него напрямую зависит вес детали/конструкции.

Преимущества марки стали 08Х18Н10Т

К основным преимуществам жаропрочной стали 08Х18Н10Т относят:

• пластичность;
• прочность и твердость;
• хорошую свариваемость;
• высокую ударную вязкость (KCU Дж /см²);
• минимальную магнитную проницаемость;
• длительный срок эксплуатации при перепадах температуры без потери первоначальных свойств (от 20 до 50 лет);
• относительное удлинение при разрыве;
• широкую область применения;
• прохождение множество испытаний;
• устойчивость к окислению при контакте с воздухом и водой;
• отсутствие потребности предварительного нагрева при сварке;
• стойкость к ржавлению даже в агрессивной среде (благодаря добавлению титана Ti);
• податливость к обработке с помощью фрезеровочного оборудования;
• сваривание разными способами сварки;
• стойкость к кислотам, влаге и пищевым продуктам;
• ровную поверхность;
• множество аналогов;
• эстетичный внешний вид (не требует покраски);
• доступную цену.

Применение 08Х18Н10Т

После закалки жаропрочная нержавеющая сталь применяется для получения сварных агрегатов и устройств, которые используются для работы в тяжелых условиях. Из нее изготавливается арматура сварного/запорного типа, пруток, электроды, свечи зажигания, нержавеющие бесшовные трубы, оборудование для нужд химической и нефтегазовой промышленности, а также аппаратура, работающая в агрессивной среде. Детали из стали 08Х18Н10Т рассчитаны для эксплуатации при температуре до 800 °C. К данной категории продукции относят: печную арматуру, муфели, конструктивные части теплообменных устройств, искровых зажигательных свечей или котлов. После закалки и охлаждения на воздухе стальные листы применяется для изготовления емкостей, баков, резервуаров для хранения и перевозки горючего.

Рекомендуем:

Расшифровка и маркировка стали 08Х18Н10Т

Числовые и буквенные обозначения марки являются данными о химическом составе материала и количестве веществ в процентном соотношении. Буквой обозначают легирующий элемент, а цифрой – округленный показатель его количества в сплаве. Если цифра после буквы отсутствует, следует брать в расчет количество в пределах до 1%. Число в начале маркировки указывает на процент главного элемента в составе других.

• 08 – процентное содержание углерода.
• X18 – количество хрома.
• H10 – 10% содержание никеля в составе.
• T – титан (количество в пределах 1%).

Технология получения 08Х18Н10Т

Во время обработки деталей необходимо достичь требуемых механических свойств. Они напрямую зависят от химического состава и термической/механической обработки. Тонкий металлопрокат из нержавеющей стали отличается пластичностью, что позволяет его раскатывать толщиной менее 1 мм. Благодаря прочности удается изготавливать детали для эксплуатации под высоким давлением и в агрессивной среде. Для закалки жаропрочного материала осуществляется термообработка (нагрев, выдержка, охлаждение воздухом/водой). Испытания выполняются на обработанных образцах после предварительного нагрева до 650 °C.

Химический состав 08Х18Н10Т

Коррозионная конструкционная сталь 08Х18Н10Т представляет собой сплав углерода и железа, где его атомы находятся в кристаллической решетке. Другие компоненты, исходя от размеров и характера поведения, меняют ее. Сталь марки 08Х18Н10Т имеет большое содержание углерода, что делает ее углеродистым сильнолегированным сплавом. Основное содержание сплава: хром, никель и титан.

Чем больше происходит искажение структурной решетки, тем больше увеличивается прочность. Атом углерода проникает в кристаллическую решетку и меняет ее. В результате материал становится прочнее и демонстрирует высокие эксплуатационные свойства в условиях повышенной агрессивности.

Химический состав стали 08Х18Н10Т согласно ГОСТ:

• C – до 0,08%;
• Mn – до 2%;
• Cu – до 0,3%;
• Si – до 0,8%;
• Cr – 17-19%;
• P – до 0,035%;
• Ni – 9-11%;
• Fe – (остальное железо, около 65%).

Хром считается самым твердым металлом. Если его содержание в сплаве превышает 13%, он обеспечивает высокие антикоррозийные свойства и делает материал стойким к агрессивной среде. Вступая в реакцию с атомом кислорода, хром образовывает оксидную пленку. Ее размер составляет несколько атомов. Размер оксидов практически такой же, как атома хрома. Из-за этого получается плотная оболочка на поверхности. Она является барьером для просачивания кислорода и прочих газов. Защита действует даже при повышении температуры. При деформации пленки образовываются новые оксиды. Данный процесс имеет название патентирование.

Высокое содержание хрома делает сплав:

• стойким к образованию коррозии;
• высокопрочным;
• хорошо свариваемым;
• простым в обработке при использовании технологии холодной деформации;
• долговечным;
• эстетически привлекательным.

Когда сплав 08Х18Н10Т подвергается сильным температурным нагрузкам, образовываются карбиды хрома. Это главная причина деформации металла за счет межкристаллитной коррозии. Чтобы не допустить разрушений в сплав добавляется никель, выступающим стабилизирующим элементом аустенита. Твердость структуры сохраняется при комнатной температуре. Благодаря добавлению титана (0.6%) сталь 08Х18Н10Т демонстрирует высокие эксплуатационные характеристики в агрессивных средах, что подтверждают многочисленные испытания. ГОСТом допускается присутствие в составе меди до 0.4%.

Аналоги

Перечень самых популярных аналогов стали 08Х18Н10Т и 12X18H10T в разных странах:

1. США. Производятся распространенные стали-аналоги, которые именуются как AISI 321, S32100.
2. Германия (DIN). Сплавы-аналоги производятся в большом количестве с маркировкой 1.4878, X10CrNiTi18-9, X12CrNiTi18-9, X6CrNiTi18-10.
3. Япония (JIS). Востребованным является аналог – японский металл SUS321.
4. Франция (AFNOR). Выпускаются аналоговые стали марки Z6CN18-10, Z6CNT18-10, 321F00.
5. Англия (BS). На многих производствах используется английская сталь 321S20, 321S18, 321S22, 321S31, 321S12.
6. Италия. Наибольшей востребованностью пользуются марки X6CrNiTi18-11, X8CrNiTi1811.
7. Испания. Производится нержавеющая сталь с практически идентичными характеристиками. К востребованным маркам относят X6CrNiTi18-10, F. 3523. Марка X6CrNiTi18-10 отличается высокой пластичностью.
8. Китай. Китайские марки стали 1Cr18Ni9Ti, 0Cr18NI11Ti, OCr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11T - аналог 08Х18Н10Т.
9. Чехия. 17246, 17247, 17248
10. Польша (PN). Производится два сплава 0H18N10T и 1H18N10T.
11. Швеция. 2337.

В зависимости от сферы использования и конкретного случая в индивидуальном порядке подбирается аналог стали 08Х18Н10Т.

Виды поставки материала

Поставка осуществляется в виде сортового/листового проката (205 МПа) от 40 мм до 160 мм, кованых заготовок или прутков (196 МПа), кругов, поковки (196 МПа), полос, труб (216 МПа), уголков, квадратов из стали 08Х18Н10Т.

Стандарты (ГОСТы)

Название	Код	Стандарты (ГОСТ)
Сортовой и фасонный прокат от 40 мм до 160 мм	В22	ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Листы и полосы	В23	ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-90
Обработка металлов давлением. Поковки (490 МПа)	В03	ГОСТ 25054-81, ОСТ 108.109.01-92, ОСТ 5Р.9125-84, TУ 108.11.894-87, TУ 108.11.930-87, TУ 0893-022-00212179-2004, TУ 05764417-023-94, TУ 108.11.917-87, СТ ЦКБА 010-2004
Листы и полосы	В33	ГОСТ 4405-75, ГОСТ 5582-75, ГОСТ 7350-77, ГОСТ 10885-85, ГОСТ Р 51393-99, TУ 108-1151-82, TУ 108.11.906-87, TУ 108-930-80, TУ 14-105-451-86, TУ 14-1-2542-78, TУ 14-1-3199-81, TУ 14-1-3874-84, TУ 14-1-394-72, TУ 14-1-4114-86, TУ 14-1-4364-87, TУ 14-1-4780-90, TУ 14-1-5040-91, TУ 14-1-5041-91, TУ 14-1-3485-82, TУ 05764417-038-95, TУ 05764417-048-96, TУ 0900-005-05764417-99, TУ 5.961-11823-2003
Ленты	В34	ГОСТ 4986-79, TУ 14-1-1370-75, TУ 14-1-4606-89
Классификация, номенклатура и общие нормы	В30	ГОСТ 5632-72
Сортовой и фасонный прокат	В32	ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73, TУ 14-1-686-88, TУ 14-1-2787-79, TУ 14-1-3564-83, TУ 14-1-3581-83, TУ 14-1-5039-91, TУ 14-1-748-73, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-2787-2004, TУ 14-131-1110-2013, TУ 14-1-1271-75
Трубы стальные и соединительные части к ним (529-530 МПа)	В62	ГОСТ 9940-81, ГОСТ 9941-81, ГОСТ 10498-82, ГОСТ 11068-81, ГОСТ 14162-79, ГОСТ 19277-73, ГОСТ 24030-80, TУ 14-159-165-87, TУ 14-3-1070-81, TУ 14-3-1109-82, TУ 14-3-1306-85, TУ 14-3-1391-85, TУ 14-3-197-89, TУ 14-3-308-74, TУ 14-3-451-75, TУ 14-3-561-77, TУ 14-3-760-78, TУ 14-3-761-78, TУ 14-3-769-78, TУ 14-3-935-80, TУ 1380-001-08620133-93, TУ 14-159-249-94, TУ 14-3Р-197-2001, TУ 14-159-259-95, TУ 108-713-77, TУ 1380-001-08620133-05, TУ 14-158-135-2003, TУ 14-3Р-110-2009, TУ 14-3Р-115-2010, TУ 14-131-880-97, TУ 14-225-25-97, TУ 14-158-137-2003, TУ 95.349-2000, TУ 14-3-1654-89
Болванки. Заготовки. Слябы	В31	ОСТ 3-1686-90, ОСТ 95-29-72, TУ 3-1083-83, TУ 108.668-86, TУ 14-105-495-87, TУ 14-132-138-86, TУ 14-132-163-86, TУ 14-1-3844-84, TУ 14-1-3845-84, TУ 14-1-565-84, TУ 14-1-632-73, TУ 14-1-685-88, TУ 14-1-790-73, TУ 14-133-139-82, TУ 14-133-177-94, TУ 08.001.05015348-92, TУ 14-3-770-78, TУ 14-1-2583-78, TУ 108-11-223-77, TУ 14-1-3129-81
Сварка и резка металлов. Пайка, клепка	В05	ОСТ 95 10441-2002, ОСТ 24.125.02-89
Термическая и термохимическая обработка металлов	В04	СТП 26.260.484-2004, СТ ЦКБА 016-2005
Листы и полосы (510-530 МПа)	В53	TУ 1-9-637-74

 

Механические свойства 08X18H10T

Модуль нормальной упругости изменяется исходя от температурных колебаний. Одним из основных физических параметров считается коэффициентное значение теплопроводности. Сталь марки 08Х18Н10Т имеет разные значения в зависимости от температуры. Коэффициент расширения нержавейки может варьироваться в пределах 16,1 и достигать 19,1. Ползучесть материала при испытаниях на продолжительную прочность может иметь значение 74 или 29-39 МПа (показатель напрямую зависит от температуры, при которой выполняются испытания).

Технологические свойства 08Х18Н10Т

Сталь 08Х18Н10Т поддается ковке. Допускаемый температурный порог в пределах 1220 °C (начало) и 900 °C (конец). Металлические заготовки с сечением до 300 мм охлаждаются под открытым небом. Сплав характеризуется отличной свариваемостью без каких-либо ограничений. Процедура закалки выполняется в воде или на воздухе.

Физические свойства 08Х18Н10Т

Нержавеющая жаростойкая сталь характеризуется хорошей свариваемостью. Для сваривания нержавейки задействуется ручная дуговая, точечная и аргонно-дуговая сварка. Если сплав пребывает в незакаленном состоянии, он подвержен межкристаллитной коррозии. Допустимый температурный режим эксплуатации стали 08Х18Н10Т, при котором не меняются ее свойства – 800 °C. Материал отлично полируется. При потребности можно достичь зеркального блеска.

Коррозионно-стойкая сталь 08Х18Н10Т является жаростойкой. Удельный вес материала равняется 7900 кг/м3. Твердость сплава по таблице Бринелля HB составляет 179 МПа. Допустимое напряжение стали 490 МПа. Структура нержавейки включает в себя аустенит, феррит, карбид. Для закалки сплава используется термообработка. Коэффициент теплопроводности λ, Вт (м*К) составляет 16-19. Коэффициент линейного расширения α·106, К-1 равняется 16.5-20 при температурном диапазоне от 100 до 1000 °C. Предел текучести не более 196 МПа. Временное сопротивление разрыву - 270-610 МПа. Скорость ползучести равняется 1/100000 %/час. Относительное сужение - 59-65%.

Термическая обработка 08Х18Н10Т

Недостаточно получить сплав с определенным химическим составом. Важнее обеспечить механические свойства. Для достижения требуемой устойчивой структуры и стабильного аустенита в стальных изделиях, материал проходит процедуру закалки (термообработки) при воздействии температуры 1020-1100 °C. Затем выполняется низкотемпературный отпуск. За счет закалки сталей они приобретают высокие механические свойства и эксплуатационные характеристики, а также могут использоваться в агрессивной среде. Предварительно жаропрочный материал после термообработки проходит испытания.

История открытия стали 08Х18Н10Т

Впервые материал был запатентован в Англии в 1913 году. Изобретение нержавейки стало толчком к стремительному развитию сталелитейной и машиностроительной промышленности. Первое историческое упоминание о материале принадлежит металлургу-исследователю Гарри Брайрли. Он взял заказ у оружейной компании на продление срока службы стволов. Чтобы изобрести сталь 08Х18Н10Т практик начал смешивать различные компоненты. Полученные сплавы проверялись на жаропрочность и стойкость к механическим повреждениям. Если его показатели не удовлетворяли, тогда материал браковался и выбрасывался. Однажды удалось сделать деталь, которая выделялась из всех особым блеском.

После тщательного анализа ученые пришли к выводу, что сплав содержит:

• железо (85.3%);
• хром (12.8%);
• марганец (0.44%);
• углерод (0.24%);
• кремний (0.2%).

Среди ученых точатся споры на счет человека, который первым открыл сталь. Одни считают, что пальма первенства принадлежит Гарри Брайрли, а вторые уверены, что первооткрывателем является француз Пьер Бертье. Он пришел к выводу, что соединения железа и хрома, находящиеся в природе отличаются высокой кислоустойчивостью. Он первый предложит их этого материала начать производить посуду и столовые принадлежности.

Виды стали 08Х18Н10Т: классификация

Нержавеющие стали с антикоррозийными свойствами подразделяются на 5 групп. Деление происходит в зависимости от особенностей микроструктуры. Чаще всего встречаются 3 группы:

1. Мартенситная сталь. В марке обозначается буквой «С». Свойства материал получает за счет закалки и отпуска. Используется для изготовления столовых приборов, ножей и различных режущих инструментов. Сталь склонна к намагничиванию и отличается высокой твердостью.
2. Ферритный сплав. Он мягче мартенситного и наделен хорошими магнитными свойствами. Для обозначения материала используется буква «F».
3. Аустенитная сталь. В состав сплава входит 15-20% Cr и до 15% Ni. Материал не склонен к намагничиванию и характеризуется стойкостью к ржавлению. Для обозначения используется буква «A». Сталь используется для производственных нужд и изготовления крепежей.

Аустенитные сплавы подразделяются на 5 классов, которые обозначаются буквой и цифрой:

• Отличаются самой низкой стойкостью к коррозии, так как в состав входит сера. Материал применяется для производства деталей, которые устанавливаются в узлы механического/подвижного типа.
• Сплав, устойчивый к влаге, но является уязвимым к кислотной среде, хлору и солям. Обладает экологически чистым составом, не намагничивается и не закаливается. Является оптимальным материалом для изготовления метизов, которые рассчитаны для применения в неагрессивных условиях.
• По свойствам практически идентичные с классом A2. Металл характеризуются высокой стойкостью к коррозии при повышенной температуре. Такое качество достигается за счет добавления ниобиема, титана, тантала.
• Включают в себя молибден 2-3%. Данная добавка обеспечивает защиту от кислот, щелочей, солей. Сплавы могут эксплуатироваться при температуре до -60 °C. Крепежи из сплава A4 задействуются для возведения мостов и сооружений/конструкций, установленных на берегу. Также сплавы востребованы в судостроительной сфере, в химической и нефтегазовой промышленности.
• Сплавы, которые стабилизированы с помощью титана, стойкие к коррозии при воздействии высокой температуры.

Виды коррозии нержавеющей стали 08Х18Н10Т

При несоблюдении правил эксплуатации и ухода даже высоколегированная сталь подвержена к образованию коррозии. Она бывает нескольких видов:

• Щелевая. Появляется в местах, где нержавейка контактирует с другими материалами. Между ними может скапливаться агрессивное веществ, что спровоцирует ограничение доступа кислорода. Происходит деформация оксидной защитной пленки без возможности ее восстановления. В результате на металле появляются очаги коррозии.
• Точечная. Ржавлению подвергаются в первую очередь изделия из нержавеющей стали с матовой поверхностью. Вначале появляются слегка заметные царапины или трещины, которые со временем увеличиваются. Для устранения повреждения поверхность шлифуется и полируется.
• Контактная. Появляется, когда совмещаются высоколегированные детали с низкоуглеродистыми.

Также коррозия может появляться в сварных швах, и распространятся на элементы конструкций. Это связно с перегревом либо некачественной обработкой стыковочного места.

Назначение стали 08Х18Н10Т

Высокие эксплуатационные характеристики, механические свойства и устойчивость к коррозии делают нержавеющую сталь востребованным материалом в различных сферах:

• машиностроение;
• химическая и пищевая промышленность;
• архитектура;
• электрическая энергетика;
• авиастроение.

Для сваривания сплава используются разные методы: ручная дуговая сварка, с помощью вольфрамогового электрода и аргонно-дуговая/точечная сварка.

Особенности ухода 08Х18Н10Т

Калиброванная нержавеющая сталь при эксплуатации не нуждается в специальном уходе. Образовавшиеся на поверхности материала загрязнения устраняются с помощью влажной тряпки и моющих средств. Чтобы не деформировать поверхность запрещается использовать для очистки грязи щетки с жестким ворсом.

Влияние содержания углерода и легирующих компонентов

Углерод в сплаве совместно с легирующими добавками являются наиболее интересными компонентами для анализа. Именно углерод находится на первом месте по важности среди всех элементов. От его количества напрямую зависит прочность и пластичность материала. Он определяет, на сколько, сталь подлежит технологичной обработке с помощью резки, сварке, воздействия давления.

Легирующие компоненты вводятся в определенных пропорциях. Их количество зависит от свойств, которые необходимо получить от стали. Каждому элементу присущи конкретные свойства. К примеру, хром улучшает прочностные характеристики сплава. Никель уменьшает уровень хладноломкости. С помощью вольфрама и молибдена повышается теплостойкость. Сварка стали выполняется благодаря материалам для сварки и наплавки.

Какая сталь лучше: углеродистая или нержавеющая

Углеродистая стать с повышенными эксплуатационными характеристиками применяется там, где есть потребность в высокой прочности материала. Часто ее используют при возведении трубопроводов. Также она востребована при изготовлении маленьких деталей механизмов и инструментов.

Нержавеющая сталь 08Х18Н10Т является востребованным материалом в энергетической и химической промышленности, где преобладает агрессивная среда. Спрос на сплав в медицине и авиастроении объясняется ее прочностью и длительным сроком службы. Для этих сфер используются надежные инструменты/детали. Закалка нержавейки делает ее важным материалом в строительстве, так как она применяется для получения сварных деталей и элементов конструкций.

Углеродистую и нержавеющую сталь нельзя подводить под один знаменатель. Каждый сплав имеет свои преимущества. Содержание титана в пределах 1% делает сплав стойким к внешним воздействиям, и позволяет использовать его при повышенных нагрузках. Жаростойкая быстрорежущая сталь отличается хорошей свариваемостью без ограничений. Обрабатываемость поверхности осуществляется с помощью различного фрезеровочного оборудования. При выборе материала необходимо учитывать бюджет и сферу применения. На сайте можно почитать статьи о металлопрокате, а также представлен большой ассортимент качественной стали 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т и других сплавов, которые прошли все испытания.