Труба из коррозионностойкой стали 12х18н10т

Любое изделие из коррозионностойкой стали 12×18Н10Т, в том числе труба, отличается надежностью и долгим сроком эксплуатации. Эти, а также многие другие положительные качества материала, обеспечивают стали марки 12×18Н10Т гост большую популярность среди аналогичных сплавов.

«Почему сплавов?» – можете спросить вы. Все дело в составе, который включает в себя много компонентов, количественное соотношение которых обеспечивает материалу конкретные положительные свойства и, одновременно, сферу применения изделий. Теперь обо всем по порядку.

Чем заслужили популярность трубы 12×18Н10Т

Коррозионностойкие трубы бесшовного типа, для производства которых применяют марку стали 12×18Н10Т, достаточно популярны. Наличие уникальных физико-механических качеств, которые зависят от химического состава материала – вот главная причина востребованности изделий.

Что значит маркировка сплава?

Нержавейка марки 12×18Н10Т относится к хромоникелевым материалам. Главное предназначение изделий из этого сплава – функционирование в условиях с наличием повышенного температурного воздействия, а также постоянного влияния химически активных веществ.

Маркировка расшифровывается следующим образом:

• 12 – количество углерода 0,12%;
• 18 – часть хрома составляет 17-19%;
• 10 – в состав входит 9-11% никеля.

Кроме этих химических элементов, в сплав входит много иных веществ, но о них – немного ниже.

Такое сбалансирование химического состава определяет иные положительные свойства сплава: для него характерна высокая жаропрочность и жаростойкость. Благодаря этому плюсу, детали из такого надежного материала используют в тех случаях, когда они одновременно на протяжении долгого времени будут подвергаться не только тепловому, но и механическому воздействию.

Редко какие изделия могут выдерживать такие нагрузки. Кроме этого, жаропрочные элементы конструкций способны успешно функционировать на протяжении 80 000 -100 000 часов. Невероятно!

От уровня жаростойкости трубных изделий зависит сфера их применения.

В связи с этим, их них изготавливают:

• различные детали для печной арматуры;
• теплообменные устройства;
• муфеля;
• реторты;
• электроды, оснащающие зажигательные искровые свечи.

Главным минусом изделий является их высокая цена. Поэтому, применять их следует только в случаях, если будущая конструкция требует 100% надежности и исключительной устойчивости к коррозионному воздействию.

Зависимость свойств стали марки 12×18н10т от химического состава

Как и у всех сплавов для производства труб, так же и в стали 12×18Н10Т основой является железо. Соответственно ГОСТа 5632 72, состав предвидит наличие:

• хрома (17,0 – 19,0%);
• никеля (9,0-11,0%);
• титана (примерно 0,80%);
• кремния (≤0,80%);
• серы (≤0,02%);
• марганца (≤2,0%);
• меди (≤0,03%);
• фосфора (0,035%);
• углерода (≤0,12%).

Для выплавки данной марки стали используют дуговую электропечь.

Существуют различные виды нержавеющей продукции. Чаще всего имеют дело с:

• калиброванным прутком;
• шлифованным прутком и серебрянкой;
• сортовым прокатом (включая фасонный);
• листом толстым;
• заготовками кованого происхождения;
• проволокой;
• лентой.

Понятно, что одним из главных видов продукции являются нержавеющие трубы, соответствующие госту 9941-81, цена которых зависит не только от диаметра сечения и толщины стенки, но также от предприятия-производителя. На изделиях данного типа остановимся более подробно.

Как влияет количество примесей на свойства материала

Главными легирующими элементами являются никель и хром. Именно благодаря высокому содержанию хрома, поверхность детали из сплава переходит в неактивное состояние, что содействует образованию на поверхности соединительных слоев, препятствующих началу коррозионных процессов.

Наличие примерно 10% никеля делает возможным перевести сталь к классу аустенитов. Важность этого свойства трудно переоценить. Связано это с тем, что данное качество делает возможным улучшение технологичности нержавейки в комплексе с расширенными характеристиками эксплуатационного характера.

Для таких деталей характерно улучшенная устойчивость к коррозионным процессам в химически активных средах, учитывая серную кислоту, что очень важно для транспортировки агрессивных веществ.

Аустенитная структура стали при температурных показателях ≥900℃ обеспечивается наличием в ней около 0,10 % углерода, поскольку данный химический элемент обладает сильными аустенитообразующими свойствами.

В сплаве присутствуют также иные легирующие элементы: титан, медь, алюминий, кремний. Благодаря тугоплавкому светло-серому карбиду титана, происходит уменьшение количества хрома.

Наличие кремния содействует повышению плотности стали, ее дегазации. Плюс к этому, добавляя этот элемент в сплав, он становится более прочным, значительно увеличивается его текучесть.

Правда, немного снижается предел пластичности, что может быть причиной затрудненной холодной прокатки. А вот присутствие в составе марганца умедляет рост зерен, и, таким образом, сталь становится мелкозернистой.

Наличие предельного значения фосфора в сплаве ухудшает механические свойства. Поэтому, желательно, чтобы количество этого элемента было меньше 0,035%, поскольку труба бесшовная из коррозионностойкой стали 12×18Н10Т широко используются в конструкциях криогенного назначения.

Максимальное процентное соотношение данного вещества станет причиной возникновения сильной первичной неоднородности химического характера при кристаллизационных процессах. При низкой температуре пластические свойства металла ухудшаются.

Сортамент нержавеющих труб

Как указано в требованиях ГОСТа 9941-81, сортамент предвидит наличие нержавеющих труб с наружным диаметром от 6,0 до 275 мм, длиной 4,00-7,00 метров при толщине стенок 0,20 мм – 22 мм. Требования госстандарта относятся не только к геометрическим размерам нержавеющих стояков, но также к техническим характеристикам деталей трубопроводов.

Как и большинство стояков, элементы из нержавейки выпускаются также немерной длины, с минимальным значением 75 см, а максимальная величина не должна быть больше стандартных размеров.

Если изделия имеют толщину стенки в пределах от 0,50 до 1,00 мм, то они также, в случае требования заказчика, могут выпускаться немерной длины с минимальным значением 100,0 см.

Немерная длина стояков с толщиной стенки ≥1 мм составляет 1,50-12,50 м.

Возможен выпуск аналогов длиной, кратной мерным параметрам. При этом, минимальное значение кратности – 30 см.

В стандарте оговорено, что на каждой стороне, где проводился разрез, допустим пропуск до 5 мм. В этом же документе сказано, что возможна погрешность ± 15 мм от длины целого стояка.

Существуют заказчики, которым нужно определенное количество бесшовных коррозионностойких труб длиной больше 12,5 метра. ГОСТом предвиден выпуск таких изделий, но все вопросы технического и технологического плана предварительно необходимо согласовать с производителями.

В отдельных случаях, клиенту необходимы стояки длиной 16 м. Такой вариант также возможен, но только в случае договоренности между заказчиком и производителем при условии, что сечение стояка не будет больше 2,50 см.

Госстандарт допускает также некоторую допустимую кривизну трубопрокатных элементов бесшовного типа. Данный параметр замеряется на 1 м длины и составляет для стояков любых диаметров и толщины стенок – 1 мм.

ГОСТом также предвидено обрезание концов труб бесшовного типа под прямым углом. Если в результате такой операции появились заусенцы, то от них необходимо избавиться.

Если после порезки появится фаска, то такой вариант целиком допустим, поскольку при ее наличии, сварные работы выполнять удобней и быстрей.

Умеем ли правильно рассчитать массу

Даже если очень внимательно прочтете все положения ГОСТа, то все равно не найдете точной информации о массе одного погонного метра трубы из нержавейки бесшовного типа. Дело в том, что данный стандарт распространяется на сортамент бесшовных стояков, изготавливающихся более чем из 20-ти марок стали.

Хотя, если вы дружите с математикой, то вычислить массу труб не представляет никакой сложности. Для этого следует воспользоваться такой формулой:

М=π/1000× (D-S) ×S×q,

где π ≈ 3,14;

D – внешнее сечение (в мм), которое лучше всего измерить штангенциркулем;

S – толщина стенки;

q=7,90 г/см³ – плотность нержавеющей стали 12×18Н10Т при температуре 20℃.

Например, необходимо определить вес 1 п/м стояка бесшовного типа с наружным диаметром 32 мм и толщиной стенки 3 мм:

М=3,14/1000×(32-3) ×3×7,90=2,16 кг

Соответственно, если нужно найти массу трубы длиной 6 метром, то полученное значение умножаем на 6. Получается, что 6-метровая коррозионностойкая труба с наружным сечением 32 мм с толщиной стенки 3 мм весит почти 13 кг.

Все о физических характеристиках бесшовных деталей

Главное в любом производстве – качество. Так же и в случае с трубами: их наружные, а также внутренние поверхности не должны быть покрыты трещинами, пленами, закатами.

При обнаружении таких, или иных дефектов, по мере возможности их необходимо устранить. Для этой цели можно применить:

• зачистку локального или сплошного типа, а также шлифовку;
• расточку или обточку.

Как подчеркнуто в нормативном документе, трубы без шва из коррозионностойкой марки стали должны иметь чуточку светло-серый оттенок. Трубные элементы данного типа могут быть матовыми, шлифованными или полированными (зеркальными) с наличием серого цвета, что зависит от технологии производства.

Большинство изделий такого типа подвергают методу травления в вакуумной или специальной защитной среде. Такая процедура необходима для устранения цветов побежалости и выполняется сразу после термообработки.

Как отмечено в ГОСТе, изделия бесшовного типа из коррозионностойкой стали можно подвергать иным испытательным процедурам. Речь идет о:

• расплющивании;
• раздаче;
• способности выдерживания гидравлических давлений.

Плюс к этому, потребитель и производитель могут заключить договор об использовании высокоустойчивого, к коррозионным процессам межкристаллитного типа, материала для производства труб.

Если же стояки не подвергались термической обработке, к ним не применялись испытательные операции, то проверку на степень устойчивости к коррозии межкристаллитного типа не выполняют.

Иное применение хромоникелевой нержавейки

Современный металлопрокатный рынок нельзя сегодня представить без хром-никелевой нержавеющей стали 12×18Н10Т. Уникальные качественные характеристики ставят эту марку нержавейки на первое место среди аналогов. Поэтому сферы использования изделий из стали – достаточно разнообразные. Без них не может функционировать мясная, молочная, алкогольная отрасли.

Материал широко применяется при изготовлении деталей для нефтегазовой, химической, машиностроительной промышленности.

Они – незаменимы для качественного функционирования топливно-энергетического комплекса, где необходимы емкости для качественного функционирования устройств под высокими давлениями, а также конструкции, в которых вырабатывается жидкий кислород.

Из данного материала производят сварную аппаратуру и устройства, которые при эксплуатировании контактируют с растворяющими веществами органического, а также неорганического происхождения.

Сталь отлично подходит для производства труб, по которым перемещают агрессивные жидкостные растворы, в том числе азотную, фосфорную, уксусную кислоту, их соли и основания.

Благодаря оптимальному соотношению ингредиентов сплава, материал способен выдерживать температуры, близкие к абсолютному нулю (до -270 ℃), что необходимо в криогенной отрасли. Способность работать при температурных перепадах, предоставляет возможность применять изделия из стали в реакционном, теплообменном, емкостном оборудовании.

Кроме того, трубы используются для обустройства магистралей с высокими давлениями и температурами (до +600 ℃).

Из нержавейки производят выхлопные коллекторы, печную аппаратуру, муфельные печи.

Исключительное сочетание положительных качеств сплава 12×18Н10Т, стало причиной длительного срока функционирования элементов, что немаловажно для всех видов продукции.

Видео