Сплав 12Х18Н12Т применяется для изготовления листового и сортового проката, труб и различных деталей, работающих при температуре от -196 °C до +600 °С в агрессивных средах, трубной заготовки, предназначенной для изготовления бесшовных холоднодеформированных, теплодеформированных, горячедеформированных, в том числе горячепрессованных, и горячепрессованных редуцированных труб, предназначенных для паровых котлов и трубопроводов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара, сварной аппаратуры, работающей в средах повышенной агрессивности (растворах азотной, уксусной кислот, растворах щелочей и солей), конструкций свариваемых точечной сваркой, соединений оборудования, работающего в радиоактивных средах и контактирующего с агрессивной средой, конструкций корпусов кораблей, судов, изделий судовой техники и верфей (трубопроводов, арматуры, обтекателей различной аппаратуры).Примечание Сталь маломагнитная, коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. Стабилизированная хромоникелевая сталь аустенитного класса. Магнитная проницаемость μ, ≤, 1,01 гс/э. Сталь обычно не содержит α,-фазы. При неблагоприятном соотношении легирующих элементов и углерода магнитная проницаемость может быть до 1,50 гс/э. Термическая обработка - аустенизация или стабилизация, горячая обработка давлением и гибка при температурах, праменяемых для горячей деформации не изменяют магнитную проницаемость, а наклеп выше 5-10% при комнатной или пониженных температурах заметно повышает ее. Сталь 12Х18Н12Т имеет более низкое содержание ферритной фазы чем сталь марки 12Х18Н10Т. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение длительного времени +800 °C, в течение весьма длительного времени +600 °C. Температура интенсивного окалинообразования в воздушной среде +850 °C. Сталь имеет низкие антифрикционные свойства и склонна к образованию задиров, поэтому обычно не применяется в парах трения. Для улучшения антифрикционных свойств производится азотирование по специальным режимам с применением хлористого аммония для удаления окисной пленки.
ГОСТы и ТУ на сплав 12Х18Н12Т
ГОСТ 1133-71 "Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент"; ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент."; ГОСТ 14955-77 "Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия."; ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент."; ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент."; ГОСТ 7417-75 "Сталь калиброванная круглая. Сортамент."; ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент."; ГОСТ 8559-75 "Сталь калиброванная квадратная. Сортамент."; ГОСТ 8560-78 "Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент."; ГОСТ 1133-71 "Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент."; ГОСТ 5632-72 "Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки."; ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент."; ГОСТ 5949-75 "Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия."; ГОСТ 2879-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент."; ТУ 14-11-245-88 "Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия."; ОСТ 3-1686-90 "Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия.";
Химический состав сплава 12Х18Н12Т
C
Cr
Mn
Ni
P
S
Si
Ti
≤0,12
17,0-19,0
≤2,00
11,0-13,0
≤0,035
≤0,020
≤0,80
5·С-0,7
Механические свойства сплава 12Х18Н12Т
Механические свойства при 20°С
Состояние поставки
Сечение ,мм
tисп. ,°C
tотпуск ,°C
St|S0,2 ,МПа
sB ,МПа
d5 ,%
d4
d
d10
y ,%
KCU, кДж/м2
HB
HRC
HRB
HV
HSh
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-29-72 в состоянии поставки: Аустенизация при 1020-1100 °C, охлаждение в воде или на воздухе
Образец
20
≥196
≥540
≥40
Образец
350
≥176
≥352
Листовой горячекатаный (4,0-50,0 мм) и холоднокатаный (4,0-5,0 мм) прокат по ГОСТ 7350-77. Закалка в воду или на воздухе с 1030-1080 °C
≥235
≥530
≥38
Листовой прокат. Закалка в воду или на воздухе с 1050-1080 °C
0,8-3,9
≥540
≥35
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по ГОСТ 5949-75. Закалка на воздухе, в масло или в воду с 1020-1100 °C
Образец
≥196
≥540
≥40
≥55
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по СТП 26.260.484-2004. Закалка в воду или на воздухе с 1000-1080 °C
Образец
≥180
≥500
≥40
≥55
Трубки малых размеров (капиллярные) термообработанные или нагартованные в состоянии поставки по ГОСТ 14162-79
Образец
≥510
≥26
Трубная заготовка + Трубы горячедеформированные (Dн=57-465 мм) по ТУ 14-3-460-2003. Аустенизация с 1000-1200 °С, охлаждение на воздухе или в воде (образец продольный)
Образец
≥215
530-690
≥35
≥55
≤200
Трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки по ГОСТ 9940-81
Образец
≥529
≥40
Трубы бесшовные для паровых котлов и трубопроводов по ТУ 14-3Р-55-2001. Аустенизация при 1100-1200 °С, охлаждение на воздухе или в воде
Продольный образец
216-392
539-686
≥35
≥55
≤190
Трубы горячекатананые бесшовные. Без термообработки (указана толщина стенки, образец продольный)
3,5-32,0
210-220
529-540
≥40
≥55
Трубы холодно- и теплодеформированные бесшовные, холодно-и теплодеформированные улучшенного качества. Закалка в воду или на воздухе с 1030-1080 °C (указана толщина стенки, образец продольный)
0,2-32,0
≥549
≥35
Механические свойства при повышенных температурах
Состояние поставки
Сечение ,мм
tисп. ,°C
tотпуск ,°C
St|S0,2 ,МПа
sB ,МПа
d5 ,%
d4
d
d10
y ,%
KCU, кДж/м2
HB
HRC
HRB
HV
HSh
Сортовой прокат. Закалка на воздухе с 1050-1100 °С
20
225-315
550-640
46-74
66-80
215-372
500
140-205
390-440
30-42
60-70
196-353
550
140-205
380-450
31-41
61-68
215-353
600
120-205
340-410
28-38
51-74
196-353
650
120-195
270-390
27-37
52-73
245-353
700
120-195
265-350
20-38
40-70
255-353
Механические свойства при испытании на длительную прочность
Предел ползучести, МПа
Скорость позучести, %/ч
Температура испытания, °C
Предел длительной прочности, МПа
Длительность испытания, ч
Температура отпуска, °C
74-78
1/100000
600
132-167
10000
600
53-71
10000
700
98-127
100000
600
34-44
100000
700
550
147
100000
550
135
200000
600
108
100000
600
97
200000
650
69
100000
650
61
200000
700
29
100000
Физические свойства сплава 12Х18Н12Т
Температура испытания, °С
0
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)
210
205
198
193
186
177
170
157
147
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)
77
Плотность (r, кг/м3)
7950
7900
7870
7830
7780
7740
7700
7850
7610
7560
7510
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С))
15
15,1
16,33
17,58
18,84
21,35
23,03
24,70
26,80
28,00
29,1
30,8
32,3
34,1
Уд. электросопротивление (R, НОм · м)
725
761
792
861
920
976
1028
1075
1117
1155
1210
1245
1275
1315
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)
16,6
17
17,2
17,5
17,9
18,2
18,6
18,9
18,9
19,3
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
460
482
507
525
545
563
579
590
603
616
625
637
Технологические параметры 12Х18Н12Т
Обрабатываемость резаньем
Имеет удовлетворительную обрабатываемость резанием. В закаленном состоянии при НВ 170 и sВ=470 МПа Kn тв.спл.=0,85 Kn б.ст.=0,35.
Особенности термической обработки
В зависимости от назначения, условий работы, агрессивности среды изделия подвергают: а) закалке (аустенизации); б) стабилизирующему отжигу; в) отжигу для снятия напряжений; г) ступенчатой обработке. Изделия закаливают для того, чтобы: а) предотвратить склонность к межкристаллитной коррозии (изделия работают при температуре до 350 °С); б) повысить стойкость против общей коррозии; в) устранить выявленную склонность к межкристаллитной коррозии; г) предотвратить склонность к ножевой коррозии (изделия сварные работают в растворах азотной кислоты); д) устранить остаточные напряжения (изделия простой конфигурации); е) повысить пластичность материала. Закалку изделий необходимо проводить по режиму: нагрев до 1050-1100 °С, детали с толщиной материала до 10 мм охлаждать на воздухе, свыше 10 мм - в воде. Сварные изделия сложной конфигурации во избежание поводок следует охлаждать на воздухе. Время выдержки при нагреве под закалку для изделий с толщиной стенки до 10 мм - 30 мин, свыше 10 мм - 20 мин + 1 мин на 1 мм максимальной толщины. При закалке изделий, предназначенных для работы в азотной кислоте, температуру нагрева под закалку необходимо держать на верхнем пределе (выдержка при этом сварных изделий должна быть не менее 1 ч). Стабилизирующий отжиг применяется для: а) предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии (изделия работают при температуре свыше 350 °С); б) снятия внутренних напряжений; в) ликвидации обнаруженной склонности к межкристаллитной коррозии, если по каким-либо причинам закалка нецелесообразна. Стабилизирующий отжиг допустим для изделий и сварных соединений из сталей, у которых отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8. Стабилизирующему отжигу для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии изделий, работающих при температуре более 350 °С, можно подвергать сталь, содержащую не более 0,08 % углерода. Стабилизирующий отжиг следует проводить по режиму: нагрев до 870-900 °С, выдержка 2-3 ч, охлаждение - на воздухе. При термической обработке крупногабаритных сварных изделий разрешается проводить местный стабилизирующий отжиг замыкающих швов по тому же режиму, при этом все свариваемые элементы должны быть подвергнуты стабилизирующему отжигу до сварки. При проведении местного стабилизирующего отжига необходимо обеспечить одновременно равномерные нагрев и охлаждение по всей длине сварного шва и прилегающих к нему зон основного металла на ширину, равную двум-трем ширинам шва, но не более 200 мм. Ручной способ нагрева недопустим. Для более полного снятия остаточных напряжений отжиг изделий из стабилизированных хромоникелевых сталей проводят по режиму: нагрев до 870-900 °С; выдержка 2-3 ч, охлаждение с печью до 300 °С (скорость охлаждения 50-100 °С/ч), далее на воздухе. Отжиг проводят для изделий и сварных соединений из стали, у которой отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8. Ступенчатая обработка проводится для: а) снятия остаточных напряжений и предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии; б) для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии сварных соединений сложной конфигурации с резкими переходами по толщине; в) изделия со склонностью к межкристаллитной коррозии, устранить которую другим способом (закалкой или стабилизирующим отжигом) нецелесообразно. Ступенчатую обработку необходимо проводить по режиму: нагрев до 1050-1100 °С; время выдержки при нагреве под закалку для изделий с толщиной стенки до 10 мм - 30 мин, свыше 10 мм - 20 мин + 1 мин на 1 мм максимальной толщины; охлаждение с максимально возможной скоростью до 870-900°С; выдержка при 870-900 °С в течение 2-3 ч; охлаждение с печью до 300 °С (скорость - 50-100 °С/ч), далее на воздухе. Для ускорения процесса ступенчатую обработку рекомендуется проводить в двухкамерных или в двух печах, нагретых до различной температуры. При переносе из одной печи в другую температура изделий не должна быть ниже 900 °С. Ступенчатую обработку разрешается проводить для изделий и сварных соединений из стали, у которой отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8.
Свариваемость
Удовлетворительно свариваемая. Способы сварки: РДС электродами ЦТ-15-1 для корневого шва, ЦТ-15 для последующих слоев. ЦТ-26 для тех случаев, когда нет требований к стойкости против МКК, КТС и ЭШС. Рекомендуется последующая термообработка. Для соединений оборудования АЭС рекомендуется автоматическая дуговая сварка под флюсом.
Температура ковки
Начала - 1200 °C, конца - 850 °C. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Прочая информация о 12Х18Н12Т
Предел выносливости:
Термообработка, состояние стали
s-1, МПа
t-1, МПа
n
sB ,МПа
s0,2, МПа
Образцы гладкие.
270
1Е+7
630
Образцы с кольцевым надрезом с R = 0,2 мм, углом 60° и высотой надреза 1,75 мм.
