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

Темы:
Дата публикации статьи: 02.11.2022 Дата актуализации статьи: 06.11.2024 5863
Содержание статьи
Автор статьи

Виталий Филиппов

Эксперт по деталям трубопроводов компании «ОНИКС»
Солин Дмитрий.png


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.


полоска.png

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


 


полоска.png


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»

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ