08Х18Н10Т: характеристики стали, расшифровка, аналоги

Пищевая нержавейка или сталь 08Х18Н10Т относится к хромоникелевым сплавам аустенитного класса. Главные особенности, за которые ценится марка — жаростойкость и жаропрочность, а также коррозионная стойкость в сильноагрессивных средах при высоких температурах. Характеристики стали позволяют использовать ее в широком диапазоне работ, где необходимы:

• коррозионная стойкость при температурах до 800 ºC;
• коррозионная стойкость в сильноагрессивных средах в диапазоне температур -196 до 600 ºC;
• высокая пластичность и способность к деформации холодным и горячим способом прокатки;
• высокая ударная вязкость;
• высокая способность к свариванию и механической обработки.

В первую очередь это детали, которые получаются методом штамповки и/ или с помощью токарной обработки. Львиную долю продукции, изготавливаемой из стали 08Х18Н10Т, составляют трубы и емкости для нефтеперерабатывающей, химической промышленности.

Технология получения

При обработке деталей важно получить нужные механические свойства. Их комбинацию получают благодаря двум составляющим:

• химическому составу;
• термической и/или механической обработки — сталь 08Х18Н10Т не исключение.

Нержавейка обладает особенностями, которые совмещают в себе пластичность, позволяющую раскатывать металл толщиной менее 1 мм и прочностью, которой достаточно для изготовления ответственных инженерных коммуникаций, деталей, работающих под высоким давлением в сильно агрессивных средах.

Расшифровка

Российская маркировка стали определяет химический состав. В ней указываются основные легирующие элементы, влияющие в большей степени на характер сплава. В данном случае маркировка 08Х18Н10Т определяет содержание:

• углерод – 0,8 %;
• хром – 18 %;
• никель – 10;
• титан – 0,4-0,6 %;
• кремний и марганец (по умолчанию, в маркировке они не указываются) – до 0,8 (практически, содержание марганца всегда выше)

Аналоги

В стандартах других стран эта марка может иметь следующую маркировку:

• Америка – AISI 304; 321;
• Япония — SUS321;
• Германия — 1.4541;
• Китай — 2337.

Российским аналогом являются два типа сплавов:

• с добавлением молибдена — 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2 (без титана); 10Х17Н13М3Т (с увеличением молибдена до 3 %);
• без Ti — 08Х18Н9 либо с содержанием никеля до 10;
• более дешевый аналог, который имеет коррозионную стойку при нормальных температурах и слабоагрессивных средах — 12Х17.

Химический состав

Сталь — это сплав углерода и железа, в котором атомы железа располагаются в кристаллической решетке, а остальные элементы, в зависимости от размера и характера поведения изменяют ее. По концентрации углерода, сталь 08Х18Н10Т представляет собой углеродистый сильнолегированный сплав. Где основными легирующими элементами является хром, никель и титан.

Основное правило металловедения, на котором основаны изменения прочности, гласит: «Искажение структурной решетки увеличивает прочность». Так атом углерода, имеющий размер намного меньший чем атом железа, внедряясь в кристаллическую решетку ее искажает, придавая прочность. Таким же образом слияние оказывают и другие элементы, которые могут замещать атомы железа и проявлять характерные для каждого из них свойства.

Хром является самым твердым металлом из всех существующих. В концентрации более 13 % он придает коррозионную стойкость. Как это происходит. Реагируя с атомом кислорода, хром создает оксидную пленку размером всего несколько атомов. Оксиды по размеру ненамного больше самого атома хрома (в отличие от оксидов железа, которые имеют 3-объем), поэтому создает плотную оболочку на самой поверхности, не допуская проникновения кислорода и других газов. Работает такая защита даже при нагревании. Если такую пленку поцарапать, то на ее месте тут же образуются новые оксиды. Этот процесс называется патентированием.

В сложных температурных условиях работы, где сталь испытывает постоянные температурные нагрузки, происходит образование карбидов хрома по границам зерен, что приводит к разрушению металла, т. е. межкристаллитной коррозии. Для исключения этого процесса в сплав присаживают никель, который является стабилизатором аустенита, сохраняя эту структуру при комнатной температуре (для сравнения: в обычных углеродистых сталях температура превращения аустенита в более устойчивые структуры 650-750 ºC).

Титан присаживается в сплав в количестве 0,6 % и способствует устойчивости 08Х18Н10Т в агрессивных средах.

Термическая обработка

Но мало получить сплав с заданным хим. составом, намного важнее получить нужные механические свойства сплава 08Х18Н10Т. Для получения устойчивой структуры и стабилизации аустенита в готовом изделии, сталь подвергают закалке при температуре 1020-1100ºC с последующим низкотемпературным отпуском.

Дополнительные преимущества 08Х18Н10Т

1. Высокая пластичность, которая используется для изготовления тонкостенных деталей;
2. Отличная свариваемость, которая не требует подогрева и последующего отпуска сварного шва;
3. Высокая обрабатываемость фрезеровочным инструментом;
4. Абсолютная инертность к пищевым продуктам;
5. И конечно, цена, точнее соотношение цена и возможности — все это делает сталь 08Х18Н10Т доступной и распространенной в обиходе.