12Х18Н9Т, также обозначаемая как Х18Н9Т, представляет собой коррозионно-стойкую жаропрочную сталь аустенитного класса. Материал применяют для сварной аппаратуры, труб, деталей печной арматуры, теплообменников, муфелей и элементов выхлопных систем. Из него также изготавливают листовые и сортовые детали, аппараты и сосуды, работающие при температуре от -196 до 600 °С под давлением, а при наличии агрессивных сред до 350 °С.
Назначение и особенности аустенитной стали
Основная особенность марки связана с сочетанием коррозионной стойкости и жаропрочности, что определяет ее применение в нагруженных узлах и оборудовании. В справочных данных указана свариваемость без ограничений: сварка может выполняться без подогрева и без последующей термической обработки.
Материал встречается в изделиях, где требуется сохранить работоспособность при нагреве или контакте с агрессивной средой в пределах указанных условий. Конкретный вид поставки и нормативные требования зависят от сортамента: для поковок, прутков, листов, полос и проволоки приведены отдельные документы.
Химический состав и технические характеристики
Основу состава образует железо, остальное содержание приходится на легирующие и примесные элементы. Массовые доли компонентов заданы предельными или интервальными значениями, поэтому при работе с конкретной партией используют сведения соответствующего документа на материал.
- Углерод: не более 0,12%.
- Кремний: не более 0,8%.
- Марганец: не более 2%.
- Никель: 8-9,5%.
- Хром: 17-19%.
- Сера: не более 0,02%, фосфор: не более 0,035%.
- Медь: не более 0,3%, титан: 5C-0,8.
В обозначении химического состава также указано, что остальное приходится на железо. Для материала приведены механические показатели при температуре 20 °С, однако они различаются по форме поставки и нормативному документу.
| Вид материала | Документ | Приведенные показатели |
|---|
| Пруток | ГОСТ 5949-75 | Предел прочности 540 МПа, предел текучести 196 МПа, удлинение 40%, сужение 55%, размер до 60 мм |
| Нагартованный пруток | ГОСТ 18907-73 | Предел прочности 880-930 МПа |
| Проволока | ГОСТ 18143-72 | Предел прочности 590-880 МПа, удлинение 20-25% |
| Поковки | ГОСТ 25054-81 | Предел прочности 510 МПа, предел текучести 196 МПа, удлинение 35-40%, сужение 40-48% |
| Толстый лист | ГОСТ 7350-77 | Предел прочности 530 МПа, предел текучести 215 МПа, удлинение 38% |
Физические свойства и термическая обработка
Справочные физические характеристики приведены для диапазона температур от 20 до 1000 °С. При 20 °С модуль упругости составляет 1,95·105 МПа, плотность равна 7900 кг/м3, удельная теплоемкость указана как 725 Дж/(кг·град). С повышением температуры значения модуля упругости и плотности уменьшаются, а удельное электросопротивление увеличивается.
Для прутка по ГОСТ 5949-75 предусмотрена закалка при 1020-1100 °С с охлаждением на воздухе. Для поковок по ГОСТ 25054-81 указана закалка при 1050-1100 °С. Для толстого листа по ГОСТ 7350-77 применяется закалка при 1030-1080 °С с охлаждением в воде. Режим выбирают с учетом формы поставки и требований конкретного нормативного документа.
| Температура, °С | Модуль упругости, 105 МПа | Плотность, кг/м3 | Удельное электросопротивление, 109 Ом·м |
|---|
| 20 | 1,95 | 7900 | нет значения в таблице |
| 300 | 1,75 | 7780 | 920 |
| 500 | нет значения в таблице | 7690 | 1028 |
| 700 | 1,43 | 7600 | 1117 |
| 900 | нет значения в таблице | 7510 | 1176 |
Выбор формы поставки и применение на практике
При подборе материала сначала определяют требуемый вид проката или изделия, затем сопоставляют его с нормативным документом. Для сортового и фасонного проката в справочных данных приведены ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 2591-2006 и ГОСТ 2590-2006. Калиброванные изделия рассматриваются по ГОСТ 18907-73, ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78.
Для листов и полос указаны ГОСТ 19904-90, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 4405-75 и ГОСТ 7350-77. Проволока относится к продукции по ГОСТ 18143-72. Для поковок используется ГОСТ 25054-81. При выборе формы сечения и состояния поверхности ориентируются на назначение детали, условия изготовления и требования документа на соответствующий сортамент.
В справочном описании также приведены зарубежные обозначения: X10CrNiTi18-9 по DIN и WNr, SUS321 и SUS321TK по JIS, 321S51 по BS. Эти записи следует рассматривать как указанные аналоги, а не как автоматическую замену материала без сопоставления требований к продукции.
Прокат и изделия из стали 12Х18Н9Т
В ассортименте, связанном с этой маркой, представлены жаропрочные нержавеющие квадраты, круглые и шестигранные прутки, нержавеющие калиброванные и круглые прутки, а также проволока. Для поставки также доступны бесшовные нержавеющие трубы, нержавеющие и жаропрочные полосы, шины, калиброванные квадраты и другие виды сортового проката.
Отдельные категории включают жаропрочный нержавеющий круг, жаропрочный квадрат и шестигранник, нержавеющий шестигранник, квадратный и круглый калиброванный прокат. При обращении по конкретной позиции можно ориентироваться на требуемый профиль и на документ, установленный для выбранного вида продукции.