ОНИКС
Статьи
Сравнение стали 10Х17Н13М2Т и 316Ti. Механические свойства и преимущества коррозионно-стойкого сплава

Сравнение стали 10Х17Н13М2Т и 316Ti. Механические свойства и преимущества коррозионно-стойкого сплава

Темы:

Сталь

Дата публикации статьи: 02.11.2022 Дата актуализации статьи: 06.11.2024 5940

Содержание статьи

Автор статьи

Виталий Филиппов

Эксперт по деталям трубопроводов компании «ОНИКС»

Сравнение сталей 10Х17Н13М2Т и 316Ti

Химический состав

Марка стали 10Х17Н13М2Т является коррозионно-стойкой и относится к классу аустенитных сталей. Данный класс сталей отличается большей сопротивляемостью образованию коррозии чем ферритные и мартенситные стали. Аустенитные стали содержат более 13% хрома и более 8% никеля, являются немагнитными, легко свариваются всеми видами сварки, показывают отличные эксплуатационные свойства при работе в условиях воздействия фосфорной, уксусной, муравьиной и других кислот.

Таблица 1. Сравнение химического состава для российской стали 10Х17Н13М2Т и зарубежного аналога 316Ti.

Марка стали	C (углерод)	Si (кремний)	Mn (марганец)	Ni (никель)	S (сера)	P (фосфор)	Cr (хром)	Mo (молибден)	Cu (медь)	Ti (титан)
10Х17Н13М2Т	до 0,1%	до 0,8%	до 2%	12-14%	до 0,02%	до 0,035%	16-18%	2-3%	до 0,3%	0,5-0,7%
316Ti	до 0,08%	до 0,75%	до 2%	10-14%	до 0,7%	до 0,045%	16-18%	2-3%	-	до 0,7%

Легирование хромом 13% или более превращает сплав в коррозионно-стойкий за счет образование плотной пленки Cr2О3, препятствующей химическому взаимодействию железа с кислородом. Легирование хромом также увеличивает прочность и твердость, не снижает пластичность, однако пагубно влияет на ударную вязкость. Добавление молибдена способствует повышению сопротивляемости образовании коррозии при высоких температурах, однако снижает стойкость стали к точечной коррозии. Легирование молибденом способствует увеличению предела прочности и красностойкости, благотворно влияя жаропрочность. Добавление титана увеличивает сопротивляемость межкристаллитной коррозии и повышает прочность. Легирование никелем в определенных пределах увеличивает пластичность, улучшает свариваемость и увеличивает жаропрочность. Содержание никеля более 8% способствует устойчивости аустенита, что и делает возможным отнести данную марку к аустенитному классу сталей.

Из таблицы со сравнением химического состава видно, что практически точным зарубежным аналогом отечественной марки стали 10Х17Н13М2Т является AISI 316Ti, однако нижний порог содержания никеля у зарубежного аналога 10% вместо 12%, как у нашей марки. С точки зрения теории и доступных данных фактической снижение содержания никеля в стали не приводит к снижению уровня механических свойств, снижению устойчивости аустенита и потери эксплуатационных свойств при работе в агрессивных средах.

Коррозионностойкие стали и сплавы незаменимы в современных технологических процессах нефтехимии, атомной энергетики, газовой и пищевой промышленности. Помимо деталей трубопровода, таких как фланцы, заглушки, отводы, компенсаторы, можно встретить сплав в сварных конструкциях, работающих в средах повышенной агрессивности. Изделия из этой стали характеризуются длительным сроком службы.

Механические свойства 10Х17Н13М2Т

Способность металлов сопротивляться влиянию внешних сил характеризуется механическими свойствами. К основным можно отнести те свойства материалов, которые были выявлены при испытании на растяжение: временным сопротивлением разрыву, относительным удлинением, относительным сужением. Ниже представлены таблицы с числовыми показателями для этих параметров с учетом разного сортамента.

Сортамент поставок стали 10Х17Н13М2Т для сравнения механических свойств:

Прокат листовой горячекатный ГОСТ 19903-2015
Прокат листовой холоднокатный ГОСТ 19904-90
Полосы горячекатные и кованые ГОСТ 4405-75
Прокат сортовой горячекатный полосовой ГОСТ 103-2006
Прокат сортовой горячекатный круглый ГОСТ 2590-2006
Сталь калиброванная круглая ГОСТ 7417-75
Прокат сортовой горячекатный шестигранный ГОСТ 2879-2006
Прокат калиброванный шестигранный ГОСТ 8560-78
Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные ГОСТ 9941-81

Таблица 2. Механические свойства стали 10Х17Н13М2Т по нормативным стандартам: ГОСТ 7350-77, ГОСТ 5582-75, ГОСТ 5949-2018, ГОСТ 9941-81

Нормативный документ	Марка стали	Вид поставки	Режим термической обработки	Временное сопротивление σв, Н/мм² (кгс/мм²)	Предел текучести σт, Н/мм² (кгс/мм²)	Относительное удлинение δ5, %	Ударная вязкость KCU, Дж/см²	Относительное сужение ψ, Дж/см²	Плотность ρ, г/см³
				не менее
ГОСТ 7350-77	10Х17Н13М2Т	Сталь толстолистовая, горячекатаная и холоднокатаная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная	Закалка при 1000-10180 °С, охлаждение в воде или на воздухе	530 (54)	235 (24)	37	-	-	-
ГОСТ 5582-75	10Х17Н13М2Т	Прокат тонколистовой горячекатаный и холоднокатаный коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный	Закалка 1050-1080 °С, охлаждение в воде или на воздухе	530 (54)	225 (23)	38	-	-	-
ГОСТ 5949-2018	10Х17Н13М2Т	Сталь горячекатаная и калиброванная круглая, квадратная, шестигранная и полосовая, кованая круглая, квадратная и полосовая, со специальной отделкой поверхности круглая	Закалка с температуры 1050-1100 °С, охлаждение на воздухе, в масле или в воде	510 (52)	215 (22)	40	-	55	-
ГОСТ 9941-81	10Х17Н13М2Т	Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали	-	529 (54)	-	35	-	-	8

Для этой стали характерны: низкий предел текучести, умеренная прочность, высокая пластичность и коррозионная стойкость в окислительных средах. Сталь является жаростойкой и жаропрочной.

Преимущества стали 10Х17Н13М2Т

Хорошо поддается обработке давлением в горячем и холодном состояниях.
Сплав обладает свариваемостью без ограничений.
Заметная высокая химическая стойкость в большинстве агрессивных кислотных сред
Сплав устойчив к высоким температурам. По сравнению с другими нержавеющими сталями, этот сплав выдерживает температурные колебания до +600 градусов Цельсия.
Хорошо справляется с температурными перепадами
Выделяют коррозионную устойчивость сварных швов, что позволяет обходиться без термической обработки соединений после сварки.
Имеет высокую устойчивость к точечной коррозии

Узнайте подробнее про сталь10Х17Н13М2Т в рубрике стальные нервы

Чтобы заказать соединительные детали трубопровода, направьте запрос по электронной почте или позвоните менеджерам отдела продаж.

➥ 8 (499) 673-38-38 Москва
➥ 8 (343) 384-38-38 Екатеринбург
➥ 8 (812) 328-38-38 Санкт-Петербург
➥ 8 (800) 555-38-83 Бесплатно по РФ

_______

Материал подготовлен совместно с Солиным Дмитрием - менеджером по развитию «ОНИКС»; Осколкова Анастасия - контент-менеджер «ОНИКС»