Регион Горбатов
Свердлова 13
Сталь 12X18H9
Марка
12X18H9
Классификация
Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Нержавеющая коррозионностойкая и жаропрочная сталь марки 12X18H9 относится к аустенитному классу. Она активно используется для изготовления конструкций, деталей, которые свариваются методом точечной сварки. Сплав также применяется для выпуска труб, других видов металлопроката.
Расшифровка стали 12X18H9
Расшифровка маркировки нержавеющего сплава 12Х18Н9:
-
«12» – массовая доля углерода составляет до 0,12 %;
-
«Х18» – в состав материала входит хром с содержанием около 18 %;
-
«Н9» – в сплаве содержится примерно 9 % никеля.
Химический состав и его влияние на свойства сплава 12X18H9
В состав нержавейки данной марки входят следующие химические элементы (согласно ГОСТ 5632-2014):
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Кремний |
Si |
Не больше 0,8 |
|
Углерод |
С |
До 0,12 |
|
Фосфор |
Р |
Менее 0,035 |
|
Марганец |
Mn |
Не более 2,0 |
|
Хром |
Cr |
17,0-19,0 |
|
Сера |
S |
До 0,02 |
|
Никель |
Ni |
8,0-10,0 |
|
Железо |
Fe |
остальное |
Химический состав металла влияет на его свойства. Так хром улучшает защитные свойства нержавейки, делая ее более стойкой к коррозии и другим агрессивным воздействиям. Кроме того, он придает стали высокую твердость, прочность и упругость, хотя это иногда может снизить пластичность материала.
Никель положительно влияет на пластические характеристики нержавеющей стали, способствует ее более легкой обработке при термическом воздействии и повышает ударную вязкость. Он совместно с хромом усиливает защитные свойства металла и придает ему другие положительные качества.
Углерод улучшает механические свойства во время работы при высоких температурах. Марганец способствует формированию мелкозернистой структуры сплава. Кремний повышает прочность и текучесть металла, а фосфор и сера, в малых количествах, не ухудшают характеристики материала, но выступают вредными примесями.
Характеристики нержавейки марки 12X18H9
Нержавейка 12Х18Н9 относится к группе аустенитных сплавов, характеризующихся высокой прочностью и удобством обработки. Простота формовки деталей из нее играет важную роль в промышленности и производстве. Благодаря устойчивости к различным типам коррозии, она безопасно применяется в условиях, где предполагается контакт с агрессивными средами или влагой.
Сталь данной марки отличается высокой способностью к горячему деформированию, что дает широкие возможности выпускать сложные детали различных конфигураций. Полуфабрикаты подвергаются нагреву до +1 270 °С, а скорость охлаждения меняют. Также материал хорошо поддается закалке и холодной пластической деформации. Для улучшения прочностных характеристик готовой продукции используется отжиг при температуре +900 °С.
Одной из важных характеристик сплава 12Х18Н9 является его отличная свариваемость при применении любых видов сварки. Кроме того, он отличается высокой степенью пластичности и прочности, обладает коррозионной стойкостью (включая устойчивость к межкристаллической коррозии). Металлоизделия из него имеют широкий диапазон рабочих температур как при работе на открытом воздухе, так и внутри зданий и сооружений – от -196 °С до +800 °С.
Механические свойства металла
Механические параметры тонколистового нагартованного металлопроката (ГОСТ 5582-75) при комнатной температуре (20 °С):
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σТ) |
Ударная вязкость в кДж/м2, (KCU)
|
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
930-1 230 |
- |
- |
13 |
- |
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σТ) |
Ударная вязкость в кДж/м2, (KCU)
|
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
490 |
196 |
- |
45 |
55 |
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σТ) |
Ударная вязкость в кДж/м2, (KCU)
|
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
880-930 |
- |
- |
- |
- |
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σТ) |
Ударная вязкость в кДж/м2, (KCU)
|
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
530 |
215 |
- |
38 |
- |
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σТ) |
Ударная вязкость в кДж/м2, (KCU)
|
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
549 |
- |
- |
37 |
- |
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σТ) |
Ударная вязкость в кДж/м2, (KCU)
|
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
529 |
- |
- |
40 |
- |
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σТ) |
Ударная вязкость в кДж/м2, (KCU)
|
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
490 |
196 |
- |
35-40 |
40-48 |
|
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Предел текучести в МПа (σТ) |
Ударная вязкость в кДж/м2, (KCU)
|
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
|
640-880 |
- |
- |
20 |
- |
|
Температура испытаний в °С |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
Ударная вязкость в кДж/см2, (KCU)
|
|
+20 |
230 |
560 |
46 |
66 |
220 |
|
+200 |
180 |
450 |
36 |
68 |
250 |
|
+300 |
160 |
420 |
29 |
66 |
260 |
|
+400 |
150 |
420 |
26 |
61 |
290 |
|
+500 |
140 |
400 |
30 |
60 |
200 |
|
+550 |
140 |
390 |
31 |
61 |
270 |
|
+600 |
120 |
350 |
28 |
51 |
200 |
|
+650 |
120 |
280 |
27 |
52 |
250 |
|
+700 |
120 |
270 |
20 |
40 |
260 |
|
Температура испытаний в °С |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
Относительное сужение в % (ψ) |
Ударная вязкость в кДж/см2, (KCU)
|
|
+700 |
- |
210 |
47 |
76 |
- |
|
+800 |
- |
120 |
57 |
70 |
- |
|
+900 |
- |
68 |
65 |
66 |
- |
|
+1 000 |
- |
38 |
56 |
60 |
- |
|
+1 100 |
- |
30 |
64 |
59 |
- |
|
+1 200 |
- |
16 |
45 |
71 |
- |
|
Степень обжатия в % |
Предел текучести в МПа (σ0,2) |
Временное сопротивление разрыву в МПа (σв) |
Относительное удлинение при разрыве в % (δ5) |
|
0 |
215 |
590 |
72 |
|
5 |
255 |
630 |
64 |
|
10 |
305 |
670 |
55 |
|
15 |
355 |
710 |
47 |
|
20 |
390 |
730 |
41 |
|
25 |
430 |
770 |
32 |
|
30 |
430 |
800 |
20 |
Физические параметры стали 12X18H9
Физические свойства сплава меняются в зависимости от температуры испытаний:
|
Температура, °С |
Модуль упругости (E 10-5), МПа |
Коэффициент линейного расширения (a 10 6), 1/°С |
Коэффициент теплопроводности (l), Вт/(м°С) |
Плотность (р), кг/м3 |
Удельная теплоемкость (С), Дж/(кг*К) |
Удельное электросопротивление (R 109), Ом* м |
|
20 |
2,05 |
- |
15 |
7 900 |
- |
725 |
|
100 |
2,02 |
16,6 |
16,3 |
7 860 |
504 |
792 |
|
200 |
1,97 |
17 |
17,5 |
7 820 |
- |
860 |
|
300 |
1,9 |
17,2 |
18,8 |
7 780 |
- |
920 |
|
400 |
1,81 |
17,5 |
21,3 |
7 740 |
- |
976 |
|
500 |
1,73 |
17,9 |
23 |
7 690 |
- |
1 028 |
|
600 |
1,6 |
18,2 |
26,8 |
7 650 |
- |
1 070 |
|
700 |
1,5 |
18,6 |
25,9 |
7 600 |
- |
1 117 |
|
800 |
- |
18,9 |
- |
7 560 |
- |
- |
|
900 |
- |
19,3 |
- |
- |
- |
- |
Технологические данные сплава
Сталь данной марки отличается высокой способностью к горячему деформированию, что дает широкие возможности выпускать сложные детали различных конфигураций. Полуфабрикаты подвергаются нагреву до +1 270 °С, а скорость охлаждения меняют. Также материал хорошо поддается закалке и холодной пластической деформации. Для улучшения прочностных характеристик готовой продукции используется отжиг при температуре +900 °С.
-
Особенности термической обработки – закалка проката производится в температурном режиме от +1050 °С до +1 100 °C, охлаждение ведется на воздухе.
-
Свариваемость нержавейки 12Х18Н9 не ограничена.
-
Температура ковки – начальная +1 200 °C, конечная +850 °C. Прокат сечением менее 350 мм охлаждается на воздухе.
Коррозионные свойства
Сталь 12Х18Н9 отличается высокой устойчивостью к коррозии:
|
Среда испытания |
Температура, °С |
Длительность, ч |
Глубина коррозии, мм/г |
|
Влажный воздух +HCI |
+20 |
3 288 |
0,075 |
|
Пресная вода |
+20 |
- |
0,1 |
|
Морская вода |
+20 |
142 |
0,008 |
Формы поставки материала из стали 12X18H9
Металлопрокат из сплава марки 12Х18Н9 поставляется в следующих видах:
-
Сортовой, фасонный – ГОСТы 2590-2006, 2591-2006, 2879-2006, 1133-71, 5949-2018;
-
Прутки калиброванные – ГОСТы 7417-75, 8559-75, 8560-78;
-
Прутки нагартованные – ГОСТ 18907-73;
-
Тонкие листы – ГОСТы 5582-75, 19903-2015, 19904-90;
-
Толстые листы – ГОСТ 7350-77;
-
Полосы – ГОСТы 103-2006, 4405-75;
-
Ленты – ГОСТ 4986-79;
-
Проволока – ГОСТ 18143-72;
-
Поковки – ГОСТ 25054-81;
-
Сетки – ГОСТы 3187-76, 9074-85;
-
Трубы – ГОСТы 9940-81, 9941-81, 14162-79.
Применение стали
Одной из ключевых областей промышленности, где особенно востребована нержавейка 12Х18Н9, является изготовление труб и соединительной арматуры для разных трубопроводных систем. Пользуется спросом металл также в нефтяной и химической промышленностях из-за его повышенной прочности, способности сохранять структуру при повышенных температурах и в кислых средах. Этот материал обладает устойчивостью к резким изменениям температуры и ударным воздействиям, не образует внутренних трещин.
Сплав 12Х18Н9 является важным материалом для создания сварных конструкций, которые подвергаются воздействию кислых сред и неблагоприятных атмосферных факторов при эксплуатации. Кроме того, он широко применяется при выпуске емкостей, других компонентов оборудования для теплообмена. Из-за широкого диапазона рабочих температур нержавейка часто используется при создании узлов к криогенной технике.
ГОСТы и ТУ на сталь 12X18H9
На стальной прокат данной марки действуют следующие ГОСТы:
-
25054-81 – поковки;
-
7350-77 – толстолистовой прокат;
-
5582-75 – тонколистовой прокат;
-
4986-79 – холоднокатаные ленты;
-
9940-81 – трубы горячедеформированные бесшовные;
-
9941-81 – трубы холоднодеформированные, теплодеформированные бесшовные;
-
14162-79 – трубы малого диаметра;
-
5949-2018 – металлопродукция из нержавеющих сталей;
-
18143-72 – проволока;
-
2590-2006 – круглый горячекатаный сортовой прокат;
-
2591-2006 – квадратный горячекатаный сортовой прокат;
-
2879-2006 – шестигранный горячекатаный сортовой прокат;
-
3187-76 – тканые проволочные сетки;
-
9074-85 – щелевые сетки на шпильках;
-
7417-75 – круглая калиброванная сталь;
-
8559-75 – квадратная калиброванная сталь;
-
8560-78 – шестигранный калиброванный прокат;
-
19903-2015 – горячекатаный листовой прокат;
-
18907-73 – шлифованные термически обработанные нагартованные прутки;
-
19904-90 – холоднокатаный листовой прокат;
-
103-2006 – полосовой горячекатаный сортовой прокат;
-
4405-75 – кованые, горячекатаные полосы и из инструментальной стали;
-
1133-71 – квадратная, круглая кованая сталь.
Аналоги стали 12X18H9
Зарубежными аналогами нержавейки данной марки являются следующие виды сталей:
-
США (ASTM/AISI) – 301, 302, 303, S30200;
-
Германия (DIN, WNr) – 1.4300, 1.4305, 1.4310, 1.4319, X10CrNiTi18-9, X12CrNi17-7, X12CrNi18-8, X5CrNi18-7, X5CrNi18-9;
-
Япония (JIS) – SUS302;
-
Франция (AFNOR) – Z10CN18-09, Z10CNF18-09, Z12CN17-07;
-
Англия (BS) – 302S25, 302S26, 304S21;
-
Италия (UNI) – X10CrNi18-09, X10CrNi18-10;
-
Испания (UNE) – F.3507, F.3508, F.3517, X10CrNi18-09;
-
Китай (GB) – 1Cr18Ni9;
-
Швеция (SS) – 2331;
-
Чехия (CSN) – 17241.