Сравнение стали 10Х17Н13М2Т и 316Ti. Механические свойства и преимущества коррозионно-стойкого сплава
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 развития «ОНИКС»; Осколкова Анастасия, контент-менеджер «ОНИКС»
