Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Днес, най-често срещаните и използвани за производството на тръби - неръждаема стомана 12x18n10t, е аустенитен тип съдържащи титан неръждаема стомана. Химическата сплав от стомана е обозначена като неръждаема стомана тип ГОСТ 563272.
Характеристики на стомана и тръби 12х18н10т
Най-добрата топлинна обработка на тези стомани е втвърдяване 1050-1080 градуса с вода, след преминаване на втвърдяването механичните свойства се характеризират с максимална еластичност и якост, задоволителна твърдост и здравина. Основните предимства на тръбите от неръждаема стомана и 12x18n10t са:
- висока якост на удар;
- отлична пластичност.
Аустенитните неръждаеми метали се използват като термоустойчиви при работа при температури до 600С. Основните легиращи елементи са CrNi. Еднофазните стомани са стабилни в структурата на хомогенен аустенит с малко количество титанови карбиди (за предотвратяване на корозия между кристалите, тази сплав се получава след закаляване с температура 1050-10 ° С). Металите от аустенитно-феритен и аустенитен тип имат доста нисък праг на якост (710-860 МРа).
Антикорозионна хромо-никелова стомана с различна степен на втвърдяване се използва при необходимост комбинации с високи еластични и якостни характеристики на метал, който е в умерено агресивни условия (например, тръби 12х18н10т се монтират на каросерии на леки автомобили, конвейерни ленти, режещи колела за свръхтверди материали, дихателни апарати диафрагма и т.н.).
Основните потребителски качества са относителното удължение и максималната якост на стоманата, са регулирани с определена степен на близост, а референтните материали не отчитат закаляемостта на стомана от специфична химична сплав и технологични данни от предварителната обработка.
Тръбите 12Х18Н10Т се препоръчват за конструиране на заварени продукти, за работа в разредени разтвори на фосфорни, оцетни, азотни киселини, разтвори на соли и основи и други места, работещи под налягане с температура 197-600С.
Влияние на легиращите елементи върху състава на стоманата и тръбите 12Х18Н10Т
Стомана 12Х18Н10Т е аустенитна. След предварителна топлинна обработка, която се състои в охлаждане при 1050С с водно охлаждане, металът получава структурата на разтвора. Тази стомана не толерира никакви трансформации при затопляне при гореща пластична деформация и охлаждане до -196С. При дълги експозиции с интервал от 440–640 ° С, хромни карбиди от състава Cr23C6, това води до образуване на метална чувствителност към междукристална корозия с кратко време на инкубация при 640 ° C и 7–9 часа (3 цикъла в кипяща 60% азотна киселина). два дни).
Легиране на хром
Хромът, чието количество в стоманата е 18-20%, е основният елемент, който осигурява способността на метала да се пасивира и увеличава неговата висока устойчивост на корозия.
Легиране на никел
Никел. Допингът с този метал увеличава g-областта и с определено количество (9-13%) води до трансформация на стомана с аустенитна структура, т.е. превръща метала в аустенитна група, и това е от фундаментално значение, тъй като позволява да се съчетаят отличната обработваемост на метала с уникален метал. комплексни експлоатационни свойства. Тези стомани имат следните предимства:
заваряване без зони на крехкост в близост до шевовете. Ефектът на никела върху устойчивостта на корозия в стоманата от този клас се състои в това, че той, притежаващ висока устойчивост на действието на киселини, съобщава това свойство на метала;- перфектно валцувани в студени и топли условия;
- са се увеличили, за разлика от феритни метали, устойчивост на корозия в голям брой агресивни вещества, включително сярна киселина и някои други киселини.
Въглероден допинг
При съдържание от 0.10% въглерод, металът има абсолютно аустенитна структура при температура над 900 ° С, което се дължи на повишения аустенитен ефект на въглерода. Съотношението на никелови и хромови концентрации оказва особено влияние върху нормализирането на аустенита по време на охлаждането на температурата на третиране на втвърдения разтвор.
Освен влиянието на основните елементи е необходимо да се вземе предвид и наличието на алуминий, титан и силиций в стоманата, които допринасят за появата на ферит.
Легиране с титан
Въвеждането на титан премахва склонността към корозия между кристалите, тъй като е силен метал, образуващ карбид. По време на кристализацията той свързва въглерода със силния карбид TiC, затова предотвратява появата на хромни карбиди и намалява количеството му в аустенит.
Легиране на силиций
Количеството на силиция не е повече от 0, 8% . Той дегазира стомана, увеличава плътността на слитъка. Силиция прави по-добра якостта на стоманата, като същевременно увеличава ръба на добива. Но има известно намаляване на еластичността, което усложнява студеното валцуване на стоманата за марката 12X18H10T.
Допинг със сяра
Сярата има неограничена разтворимост в течния метал и ограничена разтворимост в втвърдения метал. По време на кристализацията на метала по контура на зърната се образуват железни сулфиди, втвърдяващи се в самия край. Желязото и неговите сулфиди създават евтектика с ниска температура, която в присъствието на кислород се топи при още по-ниски температури.
Интергрануларните слоеве на фазата, обогатена със сяра, по време на нагряването на стоманата преди коване или валцуване, омекотяват и металът губи своите характеристики, започва разрушаването на стоманата. Количеството на сярата в стоманата не трябва да надвишава 0, 02%.
Фосфорно допинг
Фосфорът влияе неблагоприятно върху механичните характеристики на стоманата. По време на кристализацията се появява най-силната първична сегрегация. Крехките слоеве, обогатени с фосфор в интеркристалното пространство, намаляват пластичните характеристики на стоманата, особено при ниски температури. Допустимото количество фосфор е не повече от 0, 045%. В този случай той е много критичен, тъй като стоманата и тръбите 12Х18Н10Т се използват в криогенната технология .
Всеки метал в твърдо и течно състояние съдържа известно количество кислород, азот и водород, които са вредни примеси.
Количеството на кислорода зависи от количеството въглерод. По време на кристализацията в плесени реакцията на въглерода с кислорода понякога дори се увеличава. Какво причинява появата на СО, металът се оказва крехък, с газови пори, неподходящи за експлоатация. Добър качествен слитък може да бъде получен чрез намаляване на количеството кислород, разтворен в метала, до 0.03%.
Към металната вана с материали за зареждане се добавя водород, той преминава от атмосферата на пещта, а съдържанието на влага в дезоксидиращите средства, феросплавите, окислителите и шлакообразуващите материали има решаващ ефект. По време на кристализацията, разтворимостта на водорода намалява, тя се превръща в матерната луга, създавайки висока зонална сегрегация в метала. Освобождаването на водород отива до дефектните места на решетката и кухините на стоманата, тя се молекулизира. По време на валцуването на тръби 12Х18Н10Т се появява голямо напрегнато състояние в близост до микрообемите поради повишеното налягане на водорода, което причинява силно намаляване на еластичността на материала. Вероятно появата на разкъсващи се флокули. Количеството на водорода трябва да бъде повече от 0, 0004%.
По време на кристализацията, при отсъствие на елементи, които образуват нитриди при повишени температури (Ti се намира в тази стомана), след появата на γ-Fe се образува азот от разтвор под формата на включвания. Това освобождаване може да отнеме много време, причинявайки крехкост (стареене) на стоманата. Още по-вредно е намаляването на свойствата на метални и 12Х18Н10Т тръби, където има много азот по време на работа при ниски температури.
Начини за закаляване на стомана и тръби 12Х18Н10Т
Една от възможностите за закаляване на стоманени и дълги изделия от тръби 12Х18Н10Т е високотемпературна топлинна обработка (HTMT). Възможностите за уплътняване при използване на НТМТ са тествани на комбинирана полунепрекъсната мелница 360. Тръбите 12Х18Н10Т (с размери 10х10 cm, 2.6-5 m) се нагряват в пещ с метод до 1140-1210С и се държат при тази температура в продължение на няколко часа.
Валцуващата тръба 12Х18Н10Т е направена по стандартна технология; готовите пръчки с напречно сечение 35 mm се пускат в вани за охлаждане, пълни с течаща вода, в които те се охлаждат под 90 ° С. Валцоването има най-голяма якост, е подложено на HTMT по време на най-ниските температури на деформация и интервала от време от завършването на валцуването до закаляването.
Така, при VTMO, границата на провлачане на метала се увеличава с 50-65%, за разлика от нивото й след проста топлинна обработка и 1, 8-2, 3 пъти, за разлика от ГОСТ-5949 75. В същото време, пластмасовите характеристики не намаляват значително и остават на приемливо ниво.
Стомана 12Х18Н10Т се уплътнява повече от аналоговия си 08Х18Н10Т, но омекотяването от степента на повишаване на температурата се увеличава в по-голяма степен в резултат на понижаване на устойчивостта на метала срещу омекване с високо съдържание на въглерод. Високотемпературните краткосрочни тестове доказаха, че по-висока степен на якост на термомеханично уплътнените валцувани тръби 12Х18Н10Т при стайна температура се поддържа при високи температури.
Неръждаеми хромо-никелови метали и тръби 12Х18Н10Т се използват за заваряване на конструкции в криогенно оборудване с температура не по-висока от -268 ° С, за реакция, топлообмен и капацитивно оборудване, включително водопроводни тръби с високо налягане и парни котли с работна температура 600 ° С, за изпускателни колектори, муфели, елементи на пещното оборудване. Максималната температура на използване на топлоустойчиви тръбни валци на тези стомани в продължение на 10 000 часа е 800 ° С, температурата на началото на активното лющене е 850 ° С. По време на непрекъсната работа металът е устойчив на окисление в атмосферата на продукти на горене на гориво при температури под 900 ° С и при термични условия по-малко от 800 ° С.
Зона на използване на стомана и тръби 12х18н10т
Стомана и тръби 12х18н10т се използват за производство на части, които могат да запазят своите свойства при температури до 600 ° С. Тези части се използват в заваръчни агрегати, съдове, които работят с азотна киселина и други окислители, някои органични разтворители и киселини, в атмосферни условия и т.н. Тръбите 12Х18Н10Т се използват в:
Хранителна промишленост;- В строителството;
- В нефтохимическата област;
- В медицинско оборудване;
- В машиностроенето;
- В автомобилната индустрия.
Тръбите от неръждаема стомана нямат недостатък, освен вероятно малко по-висока цена, за разлика от тръбите, направени с шевове. Но неръждаемата тръба е преди всичко надеждността и дълготрайността на конструкцията, в която се използва, както и повишената устойчивост на негативни влияния и отличната устойчивост на корозионни процеси. За всички тези продукти задължително се създава ГОСТ на продуктовата гама за валцуване на тръби и всички производители на тези тръби се придържат към него.