Сталь марки 12Х18Н9Т
| Марка: 12Х18Н9Т | |||||||||||||||||||||
| Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5949-75, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73 . Лист толстый ГОСТ 7350-77. Полоса ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 103-2006. Проволока ГОСТ 18143-72. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 25054-81 | |||||||||||||||||||||
| Класс: Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная | |||||||||||||||||||||
| Использование в промышленности: сварная аппаратура, трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, детали выхлопных систем, 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.; сталь аустенитного класса | |||||||||||||||||||||
| Химический состав в % стали 12Х18Н9Т | |||||||||||||||||||||
| C | до 0,12 | ||||||||||||||||||||
| Si | до 0,8 | ||||||||||||||||||||
| Mn | до 2 | ||||||||||||||||||||
| Ni | 8 - 9,5 | ||||||||||||||||||||
| S | до 0,02 | ||||||||||||||||||||
| P | до 0,035 | ||||||||||||||||||||
| Cr | 17 - 19 | ||||||||||||||||||||
| Cu | до 0,3 | ||||||||||||||||||||
| Fe | ~67 | ||||||||||||||||||||
| Свойства и полезная информация: | |||||||||||||||||||||
| Удельный вес: 7900 кг/м3 | |||||||||||||||||||||
| Термообработка: Закалка 1050 - 1100oC | |||||||||||||||||||||
| Температура ковки, °С: начала 1200, конца 850. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе | |||||||||||||||||||||
| Твердость материала: HB 10 -1 = 170 МПа | |||||||||||||||||||||
| Обрабатываемость резанием: в закаленном и отпущенном состоянии при HB 169 и | |||||||||||||||||||||
| σв = 610 МПа, К υ тв. спл = 0,85, Кυ б.ст = 0,35 | |||||||||||||||||||||
| Свариваемость материала: без ограничений. | |||||||||||||||||||||
| Механические свойства стали 12Х18Н9Т | |||||||||||||||||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5(δ4)(%) | ψ % | |||||||||||||||
| ГОСТ 5949-75 | Прутки. Закалка 1020-1100 °С, воздух, масло, вода. | 60 | 196 | 540 | 40 | 55 | |||||||||||||||
| ГОСТ 18907-73 | Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность. | 1-30 | - | 540-880 | 20 | - | |||||||||||||||
| Прутки нагартованные. | |||||||||||||||||||||
| До 5 | - | 935 | - | - | |||||||||||||||||
| ГОСТ 7350-77 | Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1030-1080 °С, вода или воздух. | Св. 4 | 216 | 530 | 38 | - | |||||||||||||||
| (Образцы поперечные) | |||||||||||||||||||||
| ГОСТ 25054-81 | Поковки. Закалка 1050-1100 °С, вода или воздух. | До 1000 | 216 | 510 | 35 | 40 | |||||||||||||||
| ГОСТ 18143-72 | Проволока: | ||||||||||||||||||||
| - термообработанная | 1-6 | - | 540-880 | 20 | - | ||||||||||||||||
| - нагартованная | - | 1080 | - | - | |||||||||||||||||
| Механические свойства 12Х18Н9Т при испытаниях на длительную прочность | |||||||||||||||||||||
| Температура испытания, °С | Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести %/ч | Предел длительной прочности, МПа, не менее | Длительность испытания, ч | |||||||||||||||||
| 600 | 74-78 | 1/100000 | |||||||||||||||||||
| 550 | 186-235 | 10000 | |||||||||||||||||||
| 600 | 132-167 | 10000 | |||||||||||||||||||
| 550 | 137-196 | 100000 | |||||||||||||||||||
| 600 | 98-127 | 100000 | |||||||||||||||||||
| Ударная вязкость прутков стали 12Х18Н9Т сечением 18-25 мм KCU, | |||||||||||||||||||||
| (Дж/см2) | |||||||||||||||||||||
| Т= +20 °С | Т= -70 °С | Состояние поставки | |||||||||||||||||||
| 250 | 250 | Закалка 1050 °С, вода, σв = 620 МПа, σ0,2 = 280 МПа. | |||||||||||||||||||
| Предел выносливости стали 12Х18Н9Т | |||||||||||||||||||||
| σ-1, МПА | J-1, МПА | n | |||||||||||||||||||
| 279 | - | 107 | |||||||||||||||||||
| 196-235 | 132 | - | |||||||||||||||||||
| Механические свойства стали 12Х18Н9Т при повышенных температурах | |||||||||||||||||||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа)σ0,2 (МПа) | σв(МПа)σв(МПа) | δ5 (%)δ5 (%) | ψ %ψ % | |||||||||||||||||
| Прутки диаметром 18-25 мм. Закалка 1050 °С, вода | |||||||||||||||||||||
| 20 | 280 | 620 | 41 | 63 | |||||||||||||||||
| 300 | 200 | 460 | 31 | 65 | |||||||||||||||||
| 400 | 180 | 450 | 31 | 65 | |||||||||||||||||
| 500 | 180 | 450 | 29 | 65 | |||||||||||||||||
| 600 | 180 | 400 | 25 | 61 | |||||||||||||||||
| 700 | 160 | 280 | 26 | 59 | |||||||||||||||||
| 800 | 100 | 180 | 35 | 69 | |||||||||||||||||
| Образец диаметром 10 мм и длинной 50 мм, прокатанный. | |||||||||||||||||||||
| Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 с-1 Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 с-1 | |||||||||||||||||||||
| 800 | 155 | 200 | 27 | 57 | |||||||||||||||||
| 900 | 110 | 120 | 41 | 90 | |||||||||||||||||
| 1000 | 58 | 66 | 50 | 95 | |||||||||||||||||
| 1100 | 35 | 38 | 66 | 99 | |||||||||||||||||
| 1200 | 22 | 26 | 79 | 100 | |||||||||||||||||
| Лист толщина 2 мм. Нагартовка со степенью холодной пластической деформации 60 % | |||||||||||||||||||||
| 20 | 1290 | 1330 | 10 | - | |||||||||||||||||
| 300 | 970 | 1080 | 6 | - | |||||||||||||||||
| 500 | 780 | 870 | 10 | - | |||||||||||||||||
| 700 | 360 | 420 | 29 | - | |||||||||||||||||
| Механические свойства листа стали 12Х18Н9Т в зависимости от степени пластической деформации | |||||||||||||||||||||
| Степень обжатия, % | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ||||||||||||||||||
| Закалка 1050 ºС, вода | |||||||||||||||||||||
| 0 | 280-400 | 550-650 | 40-50 | ||||||||||||||||||
| 30 | 900 | 950 | 12 | ||||||||||||||||||
| 70 | 1150 | 1250 | 3 | ||||||||||||||||||
| Чувствительность стали 12Х18Н9Т к охрупчиванию при старении | |||||||||||||||||||||
| Время, ч | Температура, ºС | KCU (кДж / см2) | |||||||||||||||||||
| Исходное состояние | Исходное состояние | 245 | |||||||||||||||||||
| 10000 | 500 | 186 | |||||||||||||||||||
| 20000 | 550 | 220 | |||||||||||||||||||
| 10000 | 600 | 215 | |||||||||||||||||||
| Жаростойкость стали 12Х18Н9Т | |||||||||||||||||||||
| Среда | Температура, ºС | Глубина, мм/год | Группа стойкости | ||||||||||||||||||
| или балл | |||||||||||||||||||||
| Перегретый пар | 600 | 0,0018 | 2 | ||||||||||||||||||
| Воздух | 650 | 0,0022 | 2 | ||||||||||||||||||
| Воздух | 750 | 0,013 | 4 | ||||||||||||||||||
| Механические свойства стали 12Х18Н9Тпри Т=20oС | |||||||||||||||||||||
| Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | ||||||||||||||
| Поковки | до 1000 | 510 | 216 | 35 | 40 | ||||||||||||||||
| Сорт | до 60 | 540 | 196 | 40 | 55 | ||||||||||||||||
| Лист толстый | 530 | 215 | 38 | ||||||||||||||||||
| Физические свойства стали 12Х18Н9Т ( стар. Х18Н9Т ) | |||||||||||||||||||||
| T (Град) | 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 | 1,95 | 7900 | 725 | ||||||||||||||||||
| 100 | 1,89 | 16,6 | 16 | 7860 | 469 | 792 | |||||||||||||||
| 200 | 1,82 | 17 | 18 | 7820 | 486 | 861 | |||||||||||||||
| 300 | 1,75 | 17,6 | 20 | 7780 | 498 | 920 | |||||||||||||||
| 400 | 1,67 | 18 | 21 | 7740 | 511 | 976 | |||||||||||||||
| 500 | 18,3 | 23 | 7690 | 519 | 1028 | ||||||||||||||||
| 600 | 1,53 | 18,6 | 25 | 7650 | 528 | 1075 | |||||||||||||||
| 700 | 1,43 | 18,9 | 26 | 7600 | 532 | 1117 | |||||||||||||||
| 800 | 1,35 | 19,3 | 28 | 7560 | 544 | 1149 | |||||||||||||||
| 900 | 19,5 | 29 | 7510 | 548 | 1176 | ||||||||||||||||
| 1000 | 20,1 | ||||||||||||||||||||
| Электрошлаковая наплавка стали 12Х18Н9Т на другие стали: в ИЭС им. Е. О. Патона проведены опыты по наплавке слоя из стали 12Х18Н9Т на сталь 18Х2М. С целью сохранения в наплавленном слое антикоррозионных свойств исходного электрода наплавку вели без проплавления основного металла. Это достигалось путем стабилизации интервала температур электрошлакового процесса ниже температуры плавления основного металла за счет умеренного кипения шлаков. Заданный температурный интервал процесса был обеспечен благодаря введению во флюс небольшого количества хлористого кальция с температурой кипения 1600°С. | |||||||||||||||||||||
| Режим наплавки плавящимся мундштуком: Uc = 30 В; ve = = 150-250 м/ч; скорость наплавки 1,1 м/ч; hs = 40-60 мм; толщина наплавленного слоя 40 мм. | |||||||||||||||||||||
| Из наплавленных образцов изготовили микро- и макрошлифы, а также была прокатана полоса толщиной 11 мм. При исследовании микро- и макроструктуры соединения после наплавки и прокатки неравномерностей по толщине плакирования, несплавлений, пор, раковин, зашлаковок и трещин не обнаружено. Для биметалла сталь 18Х2М - сталь 12Х18Н9Т механические свойства: σв = 470 МН/м2 (47,2 кгс/мм2); σт =350 МН/м2 (35,4 кгс/мм2); тср = 341 МН/м2 (34,5 кгс/мм2). Механические свойства наплавленного металла характеризуются следующими показателями: σв = 480 МН/м2 (48,4 кгс/мм2); σт = 340 МН/м2 (34,3 кгс/мм2); δ = 45%; ψ = 60%; НВ 140. | |||||||||||||||||||||
| С помощью электрошлакового процесса можно осуществлять наплавку композиционных сплавов. При плавлении проволок 6 (рисунок ниже) в шлаковой ванне 4 образуется расплав-связка, который служит матрицей для карбидов, подаваемых через питатель-дозатор 8 в строго заданном количестве. Наплавленный слой 2 состоит из трех слоев с карбидами в центральной части. Такая структура наплавки имеет ряд технологических преимушеств: повышенную стойкость против образования трещин, лучшую обрабатываемость наружной поверхности рабочего слоя, меньший расход дефицитного порошка - релита. | |||||||||||||||||||||
| Размеры наплавленного слоя зависят от геометрии формирующего устройства. | |||||||||||||||||||||
| При наплавке слоя сечением 24 X 170 мм четырьмя электродными проволоками диаметром 3 мм поддерживали Uc равным 35 В. Расход релита 350 г/мин, скорость наплавки 1 м/ч. | |||||||||||||||||||||
| Электрошлаковая наплавка композиционных слоев опробована при изготовлении малых конусов доменных печей. Благодаря тому, что зерна карбида не успевали расплавиться или раствориться в сравнительно мягкой металлической основе, наплавленный слой имел высокую износостойкость - почти в 2 раза выше, чем после дуговой наплавки. | |||||||||||||||||||||