Нержавеющий лист 08Х18Н10Т

Листовая сталь 08Х18Н10Т

Обладая специальными химико-физическими качествами, нержавеющие стали являются надежным материалом, используемым для эксплуатации в условиях образования коррозии. Уникальность качественных характеристик металла определяется выполнением сложного легирования.

Химический состав стали марки 08Х18Н10Т

Нержавеющую сталь 08Х18Н10Т (AISI 321) относят к категории кислотостойких и теплостойких сталей аустенитного класса. Проведение легирования данной стали основано на таких методах:

хром (Х) составляет 17-19% и в полном объеме подлежит растворению в решетке железа. При уровне хрома, кратном 6%, происходит повышение потенциала стали, т.е. она становится не активной относительно агрессивной среды. Помимо этого, атомы хрома образуют устойчивый оксид, который оказывает пассивирующее влияние на сталь при коррозии;

никель (Н) составляет 9-11% и способствует образованию устойчивой аустенитной фазы: твердый раствор углерода в сочетании с легирующими элементами в железе создает специфический вид решетки. Для подобной структуры характерным признаком является высокая взаиморастворимость элементов легирования и повышенный уровень устойчивости;

углерод (С) составляет не более 0,08%. При снижении уровня углерода исключается образование карбидов хрома, которые снижают показатель устойчивости стали;

титан (Т) выступает в роли стабилизирующего элемента, он препятствует образованию карбида хрома. Расчет его содержания выполняется по формуле [5С-0,7] и составляет 0,2-0,3%.

Выполнение подбора соотношения легирующих элементов позволяет сформировать сплав, обладающий особыми коррозионными свойствами. Данная марка стали относится к категории аустенитных нержавеющих сталей. Популярное название стали «пищевая нержавейка» свидетельствует о ее применении не только в химической промышленности, но и в пищевой отрасли.

В число основных компонентов стали входит никель, представляющий один из наиболее дорогих и дефицитных легирующих материалов. Уровень цены стали зависит от сложности процесса плавки и холодного проката листов. В конечном итоге цена холоднокатаного нержавеющего листа на порядок выше, чем цена на обычную низкоуглеродистую сталь.

ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ЦЕНА НА НЕРЖАВЕЮЩИЕ ЛИСТЫ 08Х18Н10Т ЗАВИСИТ ОТ УСЛОВИЙ ПОСТАВКИ (КОЛИЧЕСТВА, УСЛОВИЙ ОПЛАТЫ, ДОСТАВКИ), ДАННЫЙ ПРАЙС-ЛИСТ НОСИТ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ИНФОРМАЦИОННЫЙ ХАРАКТЕР!

Специфика прокатки листов 08Х18Н10Т

Для проката нержавеющих сталей, как и для других холоднокатаных листов, используются горячекатаные заготовки - «подкат». Невзирая на то, что 08Х18Н10Т обладает высокой коррозионной стойкостью, перед прокаткой проводится протравливание в растворах кислот с целью удаления окалины. Прокат выполняется на многовалковых листовых прокатных станах, в результате чего производится формирование тонкого листа, имеющего стандартную толщину б=0,5…3,9 мм.

Специфическим отличием прокатки сталей аустенитного класса является их предрасположенность к образованию наклепа, суть которого заключается в повышении показателей твердости и прочности при холодном деформировании. В процессе производства тонколистового проката между проходами прокатки выполняется промежуточная разупрочняющая термообработку с проведением травления. После получения готового листа он также подвергается термообработке.

Термообработка 08Х18Н10Т или выполнение процесса смягчения

Стали с аустенитной структурой обладают особенностью, когда выполнение закалки является не упрочняющей, а разупрочняющей термообработкой. Обработка проводится при соблюдении таких режимов: выполняется нагрев до 1050…10800С, а затем проводится охлаждение в воде или на воздухе. Закалка закрепляет аустенитную структуру, имеющую растворенные в решетке железа атомы легирующих элементов.

После обработки величина временного сопротивления разрыву составляет 530 Н/мм2, уровень предельной текучести равен 205 Н/мм2, а величина относительного удлинения составляет 40 %. Аналогичные показатели в нагартованном состоянии - 930 Н/мм2, 685 Н/мм2 и 10 %, подтверждая, что проведение закалки повышает пластичность стали до 4-х раз.

Применение листовой стали 08Х18Н10Т

Применение нержавеющего листа 08Х18Н10Т получило широкое распространение для изготовления оборудования для сварочного производства, элементов печей и других приборов для нагрева. Присутствие высоких антикоррозийных показателей, включая параметры стойкости в отношении к химической коррозии, позволяют добиться значительного расширения сферы применения данного материала.

Аналогично приведенным характеристикам данного материала, используя справочные данные и характеристики легирующих добавок и их качественных показателях, метод маркировки сталей, используемый в РФ, нетрудно прийти к заключению о применяемости других позиций металлопроката.

Сплав 08Х18Н10Т, являющийся популярным вариантом исполнения хромоникеливой высоколегированной стали с аустенитным строением, обладает устойчивостью к высоким температурам. Сталь AISI 321 - зарубежный аналог рассматриваемого материала, поставляемого в Россию. Допустимой является эксплуатация этого сплава в режиме до 800 градусов, без потерь его потребительских качества в течение продолжительного времени.

Материал не обладает магнитными свойствами, не является устойчивым к окислению, отсутствует необходимость выполнения закаливания.

В сравнении с другими аналогичными материалами 08Х18Н10Т имеет более высокую стоимость по причине наличия в составе титана, но в то же время, благодаря продолжительному периоду эксплуатации, его применение является более рентабельным. Материал содержит в своем составе сравнительно большое количество углерода, что способствует его жаропрочности и жаростойкости. Изделия, изготовленные из данного материала, могут эксплуатироваться при температурном режиме до 800 град.

Лист 08Х18Н10Т применяется в таких сферах промышленного производства:

• нефтехимическая, химическая и текстильная отрасли;
• медицинское и фармацевтическое производство и оборудование;
• производство деталей для сварочных агрегатов и аппаратуры;
• автомобильная и авиационная промышленность;
• производство деталей и установок для эксплуатации в трудных условиях;
• производство аппаратуры для теплотехнической отрасли;
• изготовление деталей и узлов для эксплуатации вне помещений, в режиме высоких температур, при контактировании с органическими и неорганическими кислотами.

Типы и разновидности обработки листа 08Х18Н10Т

Продукция из данного материала поддается различным видам сварки. Проведение тепловой обработки осуществляется в воде при температурном режиме 1040…1080 град. После такой обработки материал приобретает максимальную пластичность, жесткость и прочность.

Такие качества дают возможность применять листовой металлопрокат для изготовления узлов и агрегатов сварочного и криогенного производства, коллекторов выхлопных систем, отопительных приборов и устройств, трубопроводных систем, включая работающие при повышенном уровне давления. Нержавеющий лист отличается стойкостью к воздействию химических реагентов, особенно кислотного происхождения.

Сварку нержавеющего листа 08Х18Н10Т выполняют электродами 347-й серии. Они обладают высоким уровнем сопротивления ползучести при температуре более 400 град. По окончании процесса сварки отсутствует необходимость выполнять термообработку, однако требуется проведение зачистки шва от окалины и пассивации. Допустимым является пользование электродами ЦТ-26, КТС или ЭШТ, но после сварки требуется проведение тепловой обработки.

Лист 08Х18Н10Т отличает такое качество, как универсальность, он обладает отличными качественными характеристиками, и, несмотря на довольно высокую цену, является рентабельным, а многие процессы и установки с его использованием являются более выгодными и экономически целесообразными.

Режимы температур при проведении обработки листа 08Х18Н10Т

Операция отжига выполняется при температуре 1050…1140 град., затем выполняется охлаждение изделия под воздействием атмосферы.

Процесс закаливания проводят при режиме температур 1050…1080 град., затем проводится охлаждение. В результате обработки повышается пластичность стали, но при этом снижается твердость. Предусмотрен такой режим операции: нагревание до температуры 750 град., используя охлаждение водой, либо нагревание до температуры 650 град., используя охлаждение в воздушной среде. Для последнего варианта рекомендуется применять листы сечением до 350 мм.

Операция ковки проводится при температуре на начальном этапе 1200 град., с последующим снижением температуры до 850 град. на завершающем этапе. При повышении температуры аустенитная сталь становится более хрупкой, поэтому для эксплуатации изделия наиболее благоприятным температурным режимом является показатель 650 град.

Режим отпуска выполняется при температуре 450…800 град., затем выполняется пассивирование азотной кислотой с концентрацией 20-25% при 20 град.

Проводится очистка поверхности раствором HNO3 и HF с концентрацией 10 и 2% при температуре 60 град. Для второго варианта в качестве очищающего агента используется смешанный раствор HNO3 и H2SO4 в концентрациях 10 и 0,5% при 60 град.

Выполнение горячей обработки начинается при температуре 1150…1250 град. и завершается при 940 град. Для полноценного прогрева нержавеющей стали затрачивается в 12 раз больше времени, чем для углеродистых сталей. При этом следует учитывать, что распределение углерода обеспечивается при постепенном понижении температуры.

Механические свойства листовой стали 08Х18Н10Т 

ГОСТ	Состояние поставки, режимы термообработки	Сечение, мм	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %
ГОСТ 7350-77 (Образцы поперечные) ГОСТ 5582-75 (Образцы поперечные)	Листы горячекатанные и холоднокатанные:  - закалка 1000-1080 °С, вода или воздух.  - закалка 1050-1080 °С, вода или воздух.   - нагартованные	Св. 4	236	530	38	-
		До 3,9	205	530	40	-
		До 3,9	-	880-1080	10	-

Механические свойства стали 08Х18Н10Т при повышенных температурах

Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж /см2)
Закалка 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе
20	225-315	550-650	46-74	66-80	215-372
500	135-205	390-440	30-42	60-70	196-353
550	135-205	380-450	31-41	61-68	215-353
600	120-205	340-410	28-38	51-74	196-358
650	120-195	270-390	27-37	52-73	245-353
700	120-195	265-360	20-38	40-70	255-353

Механические свойства 08Х18Н10Т при испытаниях на длительную прочность

Температура испытания, °С	Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести %/ч	Предел длительной прочности, МПа, не менее	Длительность испытания, ч
600	74	1/100000	147	10000
650	29-39		78-98

Ударная вязкость стали марки 08Х18Н10Т

Температура +20 °С	Температура -40 °С	Температура -75 °С	Термообработка
284	305	322	Стальной круг диаметром 20 мм в состоянии покоя

Чуствительность стали марки 08Х18Н10Т к охрупчиванию при старении

Время, ч	Температура, °С	KCU, Дж/см
Исходное состояние		274
5000	600	186-206
5000	650	176-196

Жаростойкость сплава марки 08Х18Н10Т

Среда	Температура, ºС	Группа стойкости
Воздух	650	2-3
	750	4-5

Технические свойства стали 08Х18Н10Т

Свариваемость:	без ограничений.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.

Твердость сплава 08Х18Н10Т

Твердость 08Х18Н10Т

HB 10 -1 = 179 МПа

Физические свойства стали марки 08Х18Н10Т

Температура 0С	E 10-5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20	1.98		15	7920		725
100	1.94	16.6	16		462	792
200	1.89	17	18		496	861
300	1.81	17.2	19		517	920
400	1.74	17.5	21		538	976
500	1.66	17.9	23		550	1028
600	1.57	18.2	25		563	1075
700	1.47	18.6	27		575	1115
800		18.9	26		596
900		19.3

Аналоги марок сталей 08Х18Н10Т зарубежных производителей

США	321, 321H, S32100, S32109
Германия	1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X12CrNiTi18-9, X6CrNiTi18-10
Япония	SUS321
Франция	Z10CNT18-10, Z10CNT18-11, Z6CNT18-10, Z6CNT18-12
Англия	321S31, 321S51, 321S59, LW18, LW24, X6CrNiTi18-10
Евросоюз	1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X6CrNiTi18-10KT
Италия	X6CrNiTi18-11, X6CrNiTi18-11KG, X6CrNiTi18-11KT
Испания	F.3523, X6CrNiTi18-10
Китай	0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Ti, 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Ti, H0Cr20Ni10Ti
Швеция	2337
Болгария	0Ch18N10T, Ch18N12T, Ch18N9T, X6CrNiTi18-10
Венгрия	H5Ti, KO36Ti, KO37Ti, X6CrNiTi18-10
Польша	0H18N10T, 1H18N10T, 1H18N12T, 1H18N9T
Румыния	10TiNiCr180, 12TiNiCr180
Чехия	17246, 17247, 17248
Австрия	X6CrNiTi18-10KKW, X6CrNiTi18-10S
Австралия	321
Юж.Корея	STS321, STS321TKA, STSF321

Механические свойства термически обработанных листов 08Х18Н10Т

Марка стали	Режим термической обработки	Временное сопротивление sВ, Н/мм2(кгс/мм2)	Предел текучести sт, Н/мм2(кгс/мм2)	Относительное удлинение δ5, %	Ударная вязкость КС U, Дж/см2(кгс·м/см2)
		не менее
08Х18Н10Т	Закалка при 1000-1080 °С, охлаждение в воде или ни воздухе	510 (52)	205 (21)	43	-

Вид и качество поверхности листов марки 08х18Н10Т

Группа поверхности	Условное обозначение группы	Состояние материала	Характеристика поверхности	Наименование допускаемых дефектов поверхности	Максимальная глубина залегания дефектов
1	Н1	Нагартованные (Н) и полунагартованные (ПН)	Блестящая, без пузырей-вздутий, раскатанных пузырей, плен, рябизны, перетрава, с незначительной разницей оттенков	Царапины, забоины, отпечатки, риски, раскатанные отпечатки	1/2 суммы предельных отклонений по толщине
	ПН1
2	М2а	а) Холоднокатаные, термически обработанные, травленые или после светлого отжига	Серебристо-матовая или блестящая, без пузырей-вздутий, раскатанных пузырей, плен, трещин, окалины и перетрава	Рябизна, царапины, забоины, отпечатки, риски, раскатанные отпечатки	Глубина, не выводящая лист за предельные отклонения
	М2б	б) Горячекатаные, термически обработанные, травленые или после светлого отжига		То же и раковины
3	М3а	а) Холоднокатаные, термически обработанные или после отжига		Рябизна, царапины, отпечатки, забоины, риски, раскатанные отпечатки	1/2 суммы предельных отклонений по толщине
	М3б	б) Горячекатаные, термически обработанные, травленые или после светлого отжига		То же и раковины
4	М4а	а) Холоднокатаные, термически обработанные, травленые или после светлого отжига		Рябизна, царапины, отпечатки, забоины, риски, раскатанные отпечатки	Сумма предельных отклонений по толщине
	М4б	б) Горячекатаные, термически обработанные, травленые или после светлого отжига		То же и раковины
5	М5а	а) Горячекатаные, термически обработанные, травленые или после светлого отжига	Матовая с серым оттенком или блестящая, без пузырей-вздутий,	Рябизна, царапины, отпечатки, забоины, риски, мелкие прокатные плены, раскатанные отпечатки	Сумма предельныхотклонений по толщине
	М5б	б) Горячекатаные, термически обработанные, травленые или после светлого отжига	раскатанных пузырей, трещин, окалины и перетрава	То же и раковины
	М5в	в) Холоднокатаные, термически обработанные	Темная	Рябизна, царапины, отпечатки, забоины, риски, мелкие прокатные плены, раскатанные отпечатки, окалины
	М5г	г) Горячекатаные, термически обработанные		Рябизна, царапины, отпечатки, забоины, риски, мелкие прокатные плены, раковины, раскатанные отпечатки, окалина
	5д	д) Горячекатаные, термически необработанные и нетравленые		То же