Сталь 10Х23Н18

Сталь 10Х23Н18 – это жаростойкая, жаропрочная высоколегированная нержавейка аустенитного класса. Сплав принадлежит к группе хромоникелевых сталей с большим содержанием хрома и никеля. Его активно применяют в промышленном производстве. Из данного металла делают листовой прокат, детали для конверсионных установок метана, трубы, комплектующие пиролизного оборудования. 

Расшифровка стали 10Х23Н18

ГОСТ 5632-2014 нормирует маркировку сплава 10Х23Н18 следующим образом:

• «10» – массовая доля углерода, содержащегося в стали, в сотых долях % (0,10 %);

• «Х23» – сплав легирован хромом, его массовая доля составляет в среднем 23 %;

• «Н18» – в составе металла содержится легирующая добавка – никель (18 %).

Химический состав сплава 10Х23Н18 и его влияние на свойства стали

В состав нержавейки марки 10Х23Н18 входят следующие химические элементы (по ГОСТ 5632-2014):

Химический состав металла оказывает значительное влияние на его свойства:

• Хром повышает защитные качества стали, повышая ее устойчивость к коррозии и другим неблагоприятным воздействиям. Он также придает сплаву хорошую твердость, прочность и упругость. Однако при этом может уменьшаться пластичность материала.

• Никель улучшает пластические свойства нержавейки, способствует ее хорошей прокаливаемости, увеличивает ударную вязкость. Этот элемент усиливает действие хрома и вносит свои положительные характеристики в структуру материала.

• Присутствие титана в стали обеспечивает повышенную устойчивость к коррозии и облегчает обработку материала. Титан также способствует улучшению общих свойств металла и повышению его качества.

Характеристики марки стали 10Х23Н18

Согласно ГОСТ 5632-2014 сталь данной марки относится к категории жаростойких и жаропрочных нержавеек. Если изделия из сплава 10Х23Н18 эксплуатировать длительно (до 10 000 часов), то максимально рекомендуемая температура окружающей среды не должна превышать + 1 000 °С. Уже при температуре +1 050 °С на воздухе на поверхности металла начинается процесс интенсивного образования окалины. В диапазоне температур от +600 °С до +800 °С продукция склонна к охрупчиванию.

К преимуществам данной нержавейки можно отнести следующее:

• Высокую прочность и пластичность;

• Повышенную жаростойкость;

• Устойчивость к температурным перепадам;

• Износоустойчивость;

• Коррозионную стойкость.

Также стоит отметить постоянство свойств металла при высоких температурах. Даже во время длительной эксплуатации стали в условиях действия динамических и статических нагрузок не снижается ее прочность на скручивание, разрыв, растяжение. Материал дешевле иностранных аналогов. Нержавейка 10Х23Н18 хорошо поддается обработке. Изделия из нее производятся методом штампования, гибки, прессования, шлифовки, ковки.

Механические свойства материала 10Х23Н18

Механические параметры металла определены ГОСТом 5949-2018. Образцы или заготовки термически обработаны (закалка) при температуре от +1 100 °С до +1 150 °С с охлаждением на воздухе или в воде:

Механические свойства металлопроката:

Твердость (HB 10^-1) сплава марки 10Х23Н18 после закалки составляет 179 МПа.

Физические свойства стали 10Х23Н18

Физические характеристики сплава:

Температура плавления металла составляет +1 425 °С.

Технологические свойства марки 10Х23Н18

Нержавейка 10Х23Н18 обладает следующими технологическими свойствами:

• Термообработка (закалка) стали производится в температурном диапазоне от +1 100 °С до +1 150 °С. Охлаждение материала выполняется на воздухе, в воде. При нагреве стали для закалки время выдержки должно составлять 30 минут для металлоизделий толщиной 10 мм, 20 минут + 1 минута на 1 мм максимальной толщины – для продукции с толщиной стенки больше 10 мм.

• Термостойкость – так как заготовки из сплава 10х23н18 предназначены для работы при высоких температурах, процесс обработки начинается с равномерного нагрева до +950 °С -+1 100 °С, после чего происходит окончательное отжигание в температурном диапазоне от  +1 000 °С до +1 150 °С. Затем заготовки быстро закаляются либо в воде, либо в воздухе.

• Механическая обработка – сплав 10х23н18 обладает достаточной пластичностью. Однако, не рекомендуется производить холодную штамповку деталей при длительном воздействии высоких температур, поскольку в таких условиях металл может подвергаться выделению карбидов и образованию сигма-фазы. Это может привести к увеличению уязвимости нержавеющей стали к локальной коррозии.

• Сварка стали проводится без ограничений. Сваривание возможно с использованием большинства стандартных методов, включая аргонодуговую TIG-сварку, плазменную сварку, дуговую сварку (SMAW), сварку под флюсом (SAW), сварку с использованием электрода (MIG) и сварку с порошковой проволокой (FCAW). Эти методы сварки обеспечивают устойчивое соединение металлических элементов и позволяют достичь требуемого качества сварного соединения в случае правильной настройки и применения соответствующих технологий сварки.

• Обрабатываемость резанием – в закаленном и отпущенном состоянии при твердости (HB 10^-1) 178 МПа и временном сопротивлении разрыву (σв) до 600 Н/мм² Kv = 0,9 (твердый сплав), Kv = 0,4 (быстрорежущая сталь).

• Сталь данной марки склонна к отпускной хрупкости в интервале температур от +600 °С до +800 °С из-за образования σ-фазы.

• Начальная температура ковки составляет +1 180 °С, конечная – +900 °С. Заготовки, слитки охлаждаются на воздухе.

Коррозионная стойкость стали 10Х23Н18

Сплав 10х23н18 не рекомендуется использовать во влажных коррозионных средах. Входящий в состав металла углерод, который обычно используется для улучшения ползучести материала, может негативно сказаться на его стойкости к коррозии. Возможны случаи межкристаллитной коррозии.

Но благодаря содержанию в стали хрома (около 25 %) и кремния (1 %), эта нержавейка обладает гораздо большей устойчивостью к коррозионным процессам, чем другие жаропрочные сплавы, особенно в условиях высоких температур. В таких режимах эксплуатации сплав проявляет отличную стойкость к окислительно-коррозионным разрушениям.

Формы поставки материала из сплава 10Х23Н18

Прокат из стали марки 10Х23Н18 поставляется в следующих формах:

• Сортовой, фасонный – ГОСТы 5949-2018, 2590-2006, 2591-2006, 2879-2006;

• Прутки калиброванные – ГОСТы 7417-75, 8559-75, 8560-78;

• Серебрянка, прутки шлифованные – ГОСТ 14955-77;

• Тонкие листы – ГОСТы 5582-75, 19903-2015, 19904-90;

• Полосы – ГОСТы 103-2006, 4405-75;

• Заготовки кованые, поковки – ГОСТы 1133-71, 25054-81;

• Трубы – ГОСТы 9940-81, 9941-81.

Применение нержавейки 10Х23Н18

Нержавеющая сталь данной марки используется для изготовления листовых деталей, труб, арматуры (для пониженных нагрузок), работающих при температуре до +1 000 °С. Ее активно применяют в горнодобывающей, нефтяной, химической промышленности. Металл также востребован в атомной энергетике, судостроении.

Важным достоинством нержавейки 10Х23Н18 является высокая жаропрочность при эксплуатации в умеренно агрессивной среде. Благодаря этому материал незаменим в:

• Производстве криогенных компонентов;

• Пищевой индустрии;

• Выпуске деталей для печей — горелок, дверей, вентиляторов, трубопроводов и рекуператоров, камер сгорания угля, решеток.

В нефтепереработке используются факелы, каталитические системы регенерации, рекуператоры, трубы, изготовленные из данной стали. Для электроэнергетической отрасли производятся горелки для пылеугольного топлива, внутренние устройства газификатора угля, трубы. На цементных заводах востребованы кожухи горелок, горелки, ветряные камеры, подающие и разгрузочные системы.

Активно используют сталь марки 10Х23Н18 организации, занимающиеся эксплуатацией, ремонтом промышленных нагревательных приборов, газовых, паровых трубопроводов, которые работают в условиях высокого давления. Из металла производятся сосуды и аппараты, эксплуатирующиеся в условиях высокой агрессивности, лопатки газодувок, штампуемых из листовой стали, заклепки, изготовляемые методом горячей высадки, поковки дисков, покрышек, валов и других деталей компрессорных машин, детали турбин.

ГОСТы и ТУ на сталь 10Х23Н18

На стальной прокат действуют следующие ГОСТы:

• 25054-81 – поковки;

• 5582-75 – тонколистовой прокат;

• 9940-81 – трубы горячедеформированные бесшовные;

• 9941-81 – трубы холоднодеформированные, теплодеформированные бесшовные;

• 5949-2018 – металлопродукция из нержавеющих сталей;

• 2590-2006 – круглый горячекатаный сортовой прокат;

• 2591-2006 – квадратный горячекатаный сортовой прокат;

• 2879-2006 – шестигранный горячекатаный сортовой прокат;

• 7417-75 – круглая калиброванная сталь;

• 8559-75 – квадратная калиброванная сталь;

• 8560-78 – шестигранный калиброванный прокат;

• 14955-77 – круглая качественная сталь со специальной отделкой поверхности;

• 19903-2015 – горячекатаный листовой прокат;

• 19904-90 – холоднокатаный листовой прокат;

• 103-2006 – полосовой горячекатаный сортовой прокат;

• 4405-75 – кованые, горячекатаные полосы и из инструментальной стали;

• 1133-71 – квадратная, круглая кованая сталь.

На сортовой и фасонный прокат также действуют ТУ 14-1-377-72 и 14-11-245-88. Трубы стальные и соединительные части к ним регламентируются техническими условиями 14-158-137-2003, 14-3-1654-89. ОСТ 95 10441-2002 нормирует сварку и резку металлов, пайку, клепку. ОСТы 1 90176-75, 3-1686-90, 14-1-565-84 распространяются на болванки, заготовки, слябы. Термическая и термохимическая обработка стали производится согласно СТП 26.260.484-2004.

Аналоги сплава 10Х23Н18

Зарубежные аналоги нержавейки данной марки:

• США (ASTM/AISI) – 310S, S31000, S31008, S31009;

• Германия (DIN, WNr) – 1.4842, 1.4845, X10CrNiSiN21-11, X12CrNi25-20, X12CrNi25-21, X8CrNi25-21, X9CrNiSiNCe21-11-2;

• Япония (JIS) – SUS310S, SUH310;

• Франция (AFNOR) – Z8CN25-20, Z12CN26-21, Z12CN25-20;

• Англия (BS) – 310S17; 310S16, 310S24, 310S94, X8CrNi25-21;

• Евросоюз (EN) – X6CrNi25-20, 1.4842, X8CrNi25-21;

• Италия (UNI) – X6CrNi25-20; 

• Испания (UNE) – F.3535, X6CrNiMoTi17-12-2, F.331, X8CrNi25-21;

• Китай (GB) – 0Cr25Ni20;

• Швеция (SS) – 2361;

• Австралия (AS 1449) – 310S.

Список товаров:

Список товаров:

Список товаров: