Оставьте заявку и наши менеджеры свяжутся с вами в ближайшее время

Металлопрокат » Статьи » Сталь 08Х18Н10Т – применение, химический состав, свойства, зарубежные аналоги

Сталь 08Х18Н10Т – применение, химический состав, свойства, зарубежные аналоги

Содержание

Показать полностью

Сталь 08Х18Н10Т – это нержавеющая, высоколегированная, жаростойкая, хром-никелевая сталь. Сплав содержит большое количество легирующих добавок, непосредственно влияющих на его свойства. Распространенность стали 08Х18Н10Т обусловлена ее достоинствами, выделяющими ее даже среди других нержавеющих сталей. Это универсальный металл, применение которому находится во всех сферах промышленности.

Характеристики стали 08Х18Н10Т

Химический состав стали 08Х18Н10Т определяется согласно ГОСТ-5632. Тремя основными элементами данного сплава являются железо, хром и никель, именно их соотношение определяет ключевые характеристики стали 08Х18Н10Т. За счет высокого содержания хрома сталь устойчива к коррозии, никель обеспечивает прочность и работоспособность при высоких температурах. Среди других нержавеющих сталей, 08Х18Н10Т отличается повышенной устойчивостью к межкристаллитной коррозии, что делает возможным ее применение в более агрессивных средах. Сталь почти немагнитна после термической обработки и слабомагнитна в обычном состоянии. Сплав поддается обработке, обладает хорошей свариваемостью.

Основные области применения стали 08Х18Н10Т

Нержавеющие стали широко применяются в областях промышленности, где неизбежен контакт с влагой или агрессивными внешними средами. Там, где изделия из углеродистых сталей быстро выходят из строя или требуют постоянного обновления защитных покрытий, нержавеющие стали демонстрируют высокие показатели долговечности, которые с лихвой перекрывают разницу в стоимости.

Из стали марки 08Х18Н10Т изготавливают сварную арматуру, электроды и свечи зажигания. Ее применяют в производстве нержавеющих труб, запорной арматуры, оборудования для химической промышленности, используемое в щелочных или кислотных средах. Сталь 08Х18Н10Т пригодна для изготовления деталей, работающих при высоких температурах до 800С. К ним относится печная арматура, элементы теплообменников, котлов и т.д. Нержавеющие стали, в частности сталь 08Х18Н10Т, применяются в нефтегазовой промышленности. Из нее делают резервуары для хранения и транспортировки топлива, т.к. этот металл не чувствителен к агрессивной среде.

Хорошо отполированная нержавейка имеет привлекательный внешний вид, из нее делают элементы декора.

Виды поставки

Сталь 08Х18Н10Т поставляется в виде стальных листов разной толщины, ленты, полос и труб, сортового и фасонного проката. Спросом пользуются пруток шлифованный, пруток калиброванный разного сечения, серебрянка, поковки.

Расшифровка маркировки и химический состав стали 08Х18Н10Т

08 – это число в начале марки указывает на процентное содержание углерода в сотых долях - 0.08%;
Х18 – содержание хрома 18%;
Н10 – указывает на 10% никеля в составе;
Т – титан до 1%.

Помимо элементов, указанных в маркировке, в состав сплава входят добавки и примеси в незначительных количествах. Химический элемент отображается в марке только в том случае, если его концентрация оказывает заметное влияние на свойства стали. Содержание вредных примесей, таких как фосфор и сера, влияет на качество стали, которое также отображается в маркировке специальной литерой.

Если качество стали не указывается в маркировке специальной литерой, значит это сталь обыкновенного качества.

Химический состав в %

<0,08

<0,8

<2,0

<0,035

<0,02

17,0-19,0

<0,3

9,0-11,0

<0,2

<0,7

<0,4

<0,2

Остальное

Влияние химсостава на свойства стали

Углерод. Образует с железом химическое соединение цементит (Fe₃C). Начиная с 1.2% содержания, существенно влияет на свойства стали, повышает прочность, твердость, упругость, но снижает пластичность, ударную вязкость. Повышенное содержание углерода также негативно влияет на обрабатываемость стали, в частности – свариваемость. Компенсировать негативное влияние, как повышенного содержания, так и недостатка углерода в стали, можно с помощью легирующих добавок.

Кремний. Раскисляет сталь, выводит газы (кислород, азот, углекислоту). В незначительных концентрациях не влияет на качество и свойства сплавов.

Марганец. Также является раскислителем, улучшает некоторые характеристики стали, если содержится в сплаве в больших количествах. Не влияет на качество, когда его концентрация незначительна. Особенно полезен тем, что связывает серу в соединение MnS – сульфид марганца, что нейтрализует ее вредное влияние на сплав.

Фосфор. Ухудшает показатели сплава в любом количестве. Из-за вредного воздействия фосфора, при низких температурах сталь становится хрупкой, теряет вязкость, становится хладноломкой.

Сера. Как и фосфор, негативно влияет на качество стали в любых концентрациях. Вызывает красноломкость – потерю вязкости при высоких температурах нагрева. Кроме того, из-за серы сталь становится подверженной усталости, чувствительной к коррозии и теряет общую сопротивляемость.

Хром. Легирующий элемент, одна из самых популярных и доступных легирующих добавок. Стали с содержанием хрома от 8% называются высокохромистыми, это наиболее распространенные в промышленности легированные сплавы. Сталь, легированная хромом, называется хромистой или нержавеющей, а покрытая тонким слоем хрома – хромированной. Хром усиливает полезные свойства стали – твердость, прочность, упругость, почти не сказываясь на пластичности.

Молибден. Легирующий элемент, повышающий целый ряд важных характеристик стали – красностойкость, антикоррозионные свойства, предел прочности на растяжение, упругость.

Никель. Дорогая добавка, увеличивает стоимость производства легированной стали, по возможности заменяется более дешевыми добавками.

Ванадий. Дорогой и редкий раскислитель. Способствует образованию мелкозернистой структуры металла, увеличивает плотность, прочность и твердость.

Титан. Благодаря титану сталь хорошо обрабатывается и приобретает мелкозернистую структуру. Титан также положительно влияет на антикоррозионные свойства, раскисляет и повышает прочность сплава.

Медь. Придает стали прочность и препятствует ржавлению. Стали с высоким содержанием меди востребованы, прежде всего, в строительстве.

Вольфрам. Легирующий карбидообразующий элемент. Повышает красностойкость, твердость, позволяет металлу сохранять мелкозернистую структуру при высоких температурах, предохраняет от отпускной хрупкости. Дорогая и редкая добавка.

Железо. Составляет основу любой стали, до 99% содержания железа можно видеть в углеродистых нелегированных сплавах.

Технические характеристики и свойства стали

В таблицах ниже приведены физические, механические и технологические свойства стали 08Х18Н10Т.

Механические свойства материала

Механические свойства стали 08Х18Н10Т ( стар. 0Х18Н10Т ЭИ914 ) при Т=20^oС
Прокат	Размер	Напр.	σ_в(МПа)	s_T (МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)
Пруток	Æ 60		490	196	40	55
Лист толстый			520	210	43
Проволока отожжен.	Æ 8		1400-1600		20
Трубы горячедеформир.			510		40
Поковки			490	196	35	40

Свойства по стандарту ГОСТ 5582-75

Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	Предел текучести, σ_0,2, МПа	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см²
Листы горячекатаные и холоднокатаные: закалка при 1050-1080 °С, вода, воздух	До 3,9	-	520	40	-

Свойства по стандарту ГОСТ 5949-75

Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	Предел текучести, σ_0,2, МПа	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см²
Прутки. Закалка при 1020-1100 °С, воздух, масло, вода.	60	196	490	40	55

Свойства по стандарту ГОСТ 7350-77

Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	Предел текучести, σ_0,2, МПа	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см²
Листы горячекатаные и холоднокатаные: закалка 1000-1080 °С, вода, воздух.	Свыше 4	206	509	43	-

Свойства по стандарту ГОСТ 9940-81

Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	Предел текучести, σ_0,2, МПа	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см²
Трубы бесшовные горячедеформированные без термообработки	3,5 - 32	-	510	40	-

Свойства по стандарту ГОСТ 18907-73

Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	Предел текучести, σ_0,2, МПа	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см²
Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность	1 - 30	-	590 - 830	20	-

Свойства по стандарту ГОСТ 25054-81

Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	Предел текучести, σ_0,2, МПа	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см²
Поковки. Закалка 1050-1100 °С, вода или воздух	1000	196	490	35	40

Прокат	Размер	Направление	Временное сопротивление разрыву σ_в, МПа	Предел кратковременной прочности, S_T, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Относительное сужение, ψ, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см²
Пруток	Ж 60	-	490	196	40	55	-
Лист тонкий	-	-	520	210	43	-	-
Проволока отожженная	Ж 8	-	1400 - 1600	-	20	-	-
Трубы горячедеформированные	-	-	510	-	40	-	-
Поковки	-	-	490	196	35	40	-

Ударная вязкость стали в состоянии поставки

Сортамент	Термообработка	Показатель	Т= +20 °С	Т= -25 °С
Пруток	Закалка при 1050 °С, вода	KCV, Дж/см²	216	181
Пруток	Закалка при 1050 °С, вода	KCV, Дж/см²	167	147

Механические свойства при испытаниях на длительную прочность

Механические свойства 08Х18Н10Т ( стар. 0Х18Н10Т ЭИ914 ) при испытаниях на длительную прочность
Температура испытания, °С	Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести %/ч	Предел длительной прочности, МПа, не менее	Длительность испытания, ч
600 650	74 29-39	1/100000 1/100000	147 108 78-98	10000 100000 10000

Температура испытания, °С	Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести %/час	Предел длительной прочности, МПа	Длительность испытания, часы
600	74	1/100000	147	10000
-	-	-	108	100000
650	29 - 39	1/100000	78 - 98	10000

Механические свойства стали при повышенных температурах

Механические свойства стали 08Х18Н10Т ( стар. 0Х18Н10Т ЭИ914 ) при повышенных температурах
Температура испытаний, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / см²)
20 300 400 500 600 700	275 200 175 175 175 160	610 450 440 440 390 270	41 31 31 29 25 26	63 65 65 65 61 59	245 - 313 363 353 333

Температура испытаний, °С	Предел текучести, σ_0,2, МПа	Временное сопротивление разрыву, σ_в, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ₅, %	Относительное сужение, ψ, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см²
20	275	610	41	63	245
300	200	450	31	65	-
400	175	440	31	65	313
500	175	440	29	65	363
600	175	390	25	61	353
700	160	270	26	59	333

Физические свойства

Температура, °С	Модуль упругости, E 10⁵,МПа	Кожффициент линейного расширения, a 10⁶, 1/°С	Коэффициент теплопроводности, l, Вт/м·°С
20	1,96	-	-
100	-	16,1	16
200	-	-	18
300	-	17,4	19
400	-	-
500	-	18,2

Технологические свойства

Массовая доля основных химических элементов, %
C - углерода	Si - кремния	Mn - марганца	Cr - хрома	Ni - никеля	Ti - титана
Не более 0,08	Не более 0,80	Не более 2,00	17,00-19,00	9,00-11,00	Не более 0,70
Ковка	Температура ковки, °С: начала 1220, конца 900. Сечения до 300 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость	Сваривается без ограничений. Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, электрошлаковая сварка, контактная сварка.
Обрабатываемость резанием	При HB 143 и σ_в = 510 МПа: K_{v твердый сплав} = 1,1 K_{v быстрорежущая сталь} = 0,35

Стойкость стали 08Х18Н10Т против щелевой эрозии

Группа стойкости	Балл	Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18H10T
Стойкие	2	0,75-1,5

Стойкость стали 08Х18Н10Т к сульфидному коррозионному растрескиванию

Метод формообразования заготовок	Наименование деталей
Поковки, штамповки, заготовки из проката	Корпус, крышка, шток, шпиндель, детали уплотнения затвора, концевые детали сильфона

Применение стали 08Х18Н10Т с учетом характеристик и свойств

Ниже приводятся таблицы применения стали для различных деталей с указанием температуры рабочей среды и дополнительными указаниями по применению.

Применение стали 08Х18Н10Т для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	НД на поставку	Температура рабочей среды (стенки), °С	Дополнительные указания по применению
08Х18Н10Т ГОСТ 5632	Сортовой прокат ГОСТ 5949, Листы ГОСТ 7350 М3б, М2б. Трубы ГОСТ 9940, ГОСТ 9941. Поковки ГОСТ 25054	От -270 до 610	Для сварных узлов арматуры, работающих в агрессивных средах: HNO₃, щелочей, аммиачной селитры, пищевых сред, сред спецтехники, судовой арматуры, криогенных сред, сероводородсодержащих сред; для мембран

Применение стали 08Х18Н10Т для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали, по ГОСТ 1759.0	Стандарт или технические условия на материал	Параметры применения
		Болты, шпильки, винты		Гайки		Плоские шайбы
		Темпера- тура среды, °С	Давление номи- нальноеPn, МПа (кгс/см²)	Темпера- тура среды, °С	Давление номи- нальноеPn, МПа (кгс/см²)	Темпера- тура среды, °С	Давление номи- нальноеPn, МПа (кгс/см²)
08Х18Н10Т	ГОСТ 5632	От -196 до 600	Не регламен- тируется	От -196 до 600	Не регламен- тируется	От -196 до 600	Не регламен- тируется

Применение стали 08Х18Н10Т для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	НД на поставку	Температура рабочей среды, °С	Дополнительные указания по применению
08Х18Н10Т ГОСТ 5632	Сортовой прокат ГОСТ 5949	От -270 до 610	Применяется для работы в агрессивных средах: азотной кислоте, щелочах, аммиачной селитре, пищевых средах, средах спецтехники, судпрома, криогенной техники и сероводородсодержащих средах. Применяется для сварных узлов

Применение стали 08Х18Н10Т для сильфонов (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	НД на поставку	НД на изготовление сильфонов	Температура рабочей среды, °С	Давление рабочее P_p, МПа(кгс/см²), не более	Дополнительные указания по применению
08Х18Н10Т ГОСТ 5632	Лист ГОСТ 5582. Лента ГОСТ 4986, (для стали 1.4541)	ГОСТ 21744, ГОСТ 22388	От -260 до 550	От 0,6 до 25,0 (от 6 до 250)	Для воды, пара, инертных газов и для криогенных температур. Для сред слабой агрессивности — до температуры 350°С. Для коррозионных сред — до 150°С
08Х18Н10Т ГОСТ 5632	Труба ГОСТ 10498. Труба- заготовка	ГОСТ 21744, ГОСТ 22388

Применение стали 08Х18Н10Т для узла затвора арматуры

Марка стали	Температура рабочей среды, °С	Твердость	Дополнительные указания по применению
08Х18Н10Т ГОСТ 5632	От -100 до 300	155…170 HB	Работоспособность узла затвора обеспечивается при наличии наплавки или другого износостойкого покрытия в ответной детали

Применение стали 08Х18Н10Т для прокладок

Марка стали	Вид полуфабриката		Температура применения, °С	Дополнительные указания по применению
	Наименование	НД на поставку
08Х18Н10Т ГОСТ 5632	Листы толстые термически обработанные	ГОСТ 7350	От -253 до 600	Применяется для работы в коррозионных средах

Максимально допустимые температура применения стали 08Х18Н10Т в средах, содержащих аммиак

Марка стали	Температура применения сталей, °С при парциальном давлении аммиака, МПа (кгс/см )
Марка стали	Св. 1(10) до 2(20)	Св. 2(20) до 5(50)	Св. 5(50) до 8(80)
08Х18Н10Т	540	540	540

Максимально допустимые температура применения стали 08Х18Н10Т в водородосодержащих средах

Марка стали	Температура, °С, при парциальном давлении водорода, P_H2, МПа (кгс/см²)
Марка стали	1,5(15)	2,5(25)	5(50)	10(100)	20(200)	30(300)	40(400)
08Х18Н10Т	510	510	510	510	510	510	510

Применение стали 08Х18Н10Т для изготовления основных деталей арматуры атомных станций

Марка стали	Вид полуфабриката или изделия	Максимально допустимая температура применения, °С
08Х18Н10Т ГОСТ 5632, ГОСТ 24030	Листы, трубы, поковки, сортовой прокат. Крепеж	600

Ближайшие эквиваленты (аналоги) стали 08Х18Н10Т

США (ASTM/ASME)	321, S32100
Германия (DIN, WNr)	1.4541, 1.4878, X10CrNiTi18-9
Япония (JIS)	SUS321
Франция (AFNOR)	321F00, Z6CN18-10, Z6CN18-10
Англия (BS)	321S12, 321S18, 321S20, 321S22, 321S31
Евронормы (EN)	1.4541, X10CrNiTi18-10, X6CrNiTi18-10
Италия (UNI)	X6CrNiTi18-11, X8CrNiTi1811
Испания (UNE)	F.3523, X6CrNiTi18-10
Китай (GB)	0Cr18Ni11Ti, 1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni10Ti
Швеция (SS)	2337
Польша (PN)	0H18N10T, 1H18N10T, 1H18N9T
Чехия (CSN)	17246, 17247, 17248
Австрия (ONORM)	X6CrNiTi18-10S, X6CrNiTi1810K, KW
Россия (ГОСТ)	10Х14Г14Н4Т, Х14Г14Н3Т

Условные обозначения

Механические свойства
σ_B	временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ_0,2	предел текучести условный, МПа
σ_сж	предел прочности при сжатии, МПа
σ_сж0,2	предел текучести при сжатии, МПа
σ_0,05	предел упругости, МПа
σ_изг	предел прочности при изгибе, МПа
σ_-1	предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ₅ , δ₄ , δ₁₀	относительное удлинение после разрыва, %
ψ	относительное сужение, %
ν	относительный сдвиг, %
ε	относительная осадка при появлении первой трещины, %
τ_К	предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ_-1	предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV	ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см²
HRC_э и HRB	твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB	твёрдость по Бринеллю
HV	твёрдость по Виккерсу
HSD	твёрдость по Шору
Физические свойства
E	модуль упругости нормальный, ГПа
G	модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρ_n	плотность, кг/м³
λ	коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ	удельное электросопротивление, Ом∙м
α	коэффициент линейного теплового расширения, 10^-61/°С
с	удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)

Оформить заявку