Одной из наиболее распространенных и используемых среди нержавеющих материалов является сталь марки 12Х18н10т. Характеристики сплава, которые мы рассмотрим в сегодняшней статье, в немалой степени способствовали этому. Если описывать принадлежность этого состава полностью, то здесь обязательно нужно выделить, что он содержит титан, а относится к аустенитному классу.
Общее описание ключевых параметров
Итак, можно начать с того, что химический состав стали регламентируется довольно старым ГОСТ 5632-72. Среди однозначных преимуществ этого вида материала выделяется высокая ударная вязкость, а также высокая пластичность. Так как марка сплава относится к аустенитному классу, то, естественно, она проходит термическую обработку. Эта процедура заключается в процессе закаливания при температуре от 1050 до 1080 градусов по Цельсию, с последующим охлаждением материала в воде. Проведение данной процедуры обеспечивает достижение максимальных показателей вязкости и пластичности. Прочность, а также твердость материала будут примерно на среднем уровне.
Еще один важный момент заключается в том, что при работе с температурами до +600 градусов по Цельсию, характеристики 12х18н10т позволяют применять сплав в качестве жаропрочного. В качестве основных легирующих элементов используется хром и никель.
Еще одно важное свойство - это то, что однофазные сплавы обладают устойчивой структурой аустенитного класса с малым количеством карбидов титана. Это вещество добавляется для того, чтобы избежать такого недостатка, как межкристаллитная коррозия. Уровень прочности сталей, принадлежащих к аустенитным и аустенитно-ферритным классам, не превышает предела в 700-850 МПа.
Использование стали
Сплав 12х18н10т, который также можно называть нержавеющей хромо-никелевой сталью, можно применять в большом количестве разнообразных сфер. К примеру, такой состав с разной степенью прочности успешно применяется там, где нужно сочетать высокие прочностные и упругие свойства металлических деталей, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды.
Потребительские свойства
Если говорить об основных потребительских свойствах данного сплава, то важно отметить следующее. Такие характеристики 12х18н10т, как предел прочности, а также относительное удлинение, устанавливаются с определенной степенью приближенности. Также имеются справочные данные, не учитывающие упрочняемость металла, которая существенно зависит от химического состава, способа плавки и тех параметров, что имелись перед обработкой.
Специалисты рекомендуют использовать эту сталь в тех случаях, когда необходимо изготовить сварные детали, в разбавленных растворах разных кислот (азотной, фосфорной и т. д.). Также возможно производство разнообразных деталей, которые смогут работать в температурном диапазоне от -196 до +600 градусов по Цельсию под высоким давлением. Здесь же стоит отметить, что если имеется тесная связь с какой-либо агрессивной средой, то верхний температурный предел опустится с 600 до 350 градусов.
Характеристики 12х18н10т. Расшифровка маркировки
Итак, если говорить о расшифровке данного класса, то, естественно, начинать следует с общих понятий. Первое, что видно в названии, - это цифры. Это значение показывает, каково среднее содержание углерода в сотых долях процента в этом составе. Если говорить конкретно об этом сплаве, то здесь это содержание будет 0,12 %. Если, к примеру, вначале будет указана лишь одна цифра, это означает, что количество углерода повышается до десятых долей процента. Если же цифра отсутствует вовсе, то этого вещества в материале 1% или более.
Далее следует рассматривать букву Х и цифру 18 вместе. Буква говорит о том, что в составе имеется хром, а число показывает, сколько его в процентах. В данном случае содержание Cr равно 18 %. Здесь важно отметить, что сотых долей или десятых долей процента может быть только углерода, и стоят такие цифры только в начале. Все остальные характеристики стали 12х18н10т указываются в полных процентах.
Далее все становится уже просто, н10 говорит о том, что в составе имеется 10% никеля. Что касается последней буквы Т, то она указывает на содержание титана в сплаве. Цифра здесь, как видно, отсутствует, а это означает, что количество достаточно малое - около 1 %. Содержание титана не может превышать 1,5 % от общей массовой доли.
Если подвести итог, то характеристика стали 12х18н10т следующая: 0,12 % углерода, 18 % хрома, 10 % никеля, малое количество титана, которое не превышает показателя в 1,5 %. Все это можно узнать лишь из названия.
Как легирующие элементы изменяют структуру сплава?
Естественно, что каждый из элементов, который добавляется в состав, оказывает свое влияние на конечные характеристики нержавейки 12х18н10т.
К примеру, никель. Использование этого элемента в качестве легирующего увеличивает g - область. Однако здесь очень важно отметить, что его должно быть достаточное количество - от 8 до 12%, чтобы получить эффект расширения. Еще один важный факт - добавление именно этого вещества переводит сплав в аустенитный класс, а это ключевое значение. Переход в этот класс позволяет сочетать очень высокую технологичность стали и большое количество разнообразных эксплуатационных характеристик. Также добавление никеля увеличивает стойкость к коррозии и позволяет применять сталь в тех местах, где имеется постоянный контакт с агрессивными средами (кислоты).
Прочностные характеристики ст. 12х18н10т
Одним из наиболее распространенных методов увеличения прочности считается высокотемпературная термическая обработка (ВТМО). Для того чтобы исследовать воздействие ВТМО на данный вид стали, были выбраны заготовки 100 х 100 мм и длиной от 2,5 до 5 м. Закалка проводилась на стане 350. Процесс выглядел таким образом: сначала сырье нагревалось в методической печи при температуре в 1150-1200 градусов. Далее их выдерживали под воздействием этой же температуры в течение 2-3 часов. Прокат самой стали проходил по обычной технологии прокатки.
Можно добавить, что сталь 12х18н10т упрочняется сильнее, чем, к примеру, 08х18н10т, но при этом у нее увеличен процент разупрочнения с повышением температуры. Это связано с разной долей содержания углерода.
Что еще важно сказать о температурных характеристиках, так это то, что если сталь эксплуатируется при показателе в 800 градусов, то максимальное время ее работы около 10 000 часов.
