Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
V súčasnosti je najbežnejšou a najpoužívanejšou na výrobu rúr - nehrdzavejúcej ocele 12x18n10t nerezová oceľ s obsahom austenitického typu titánu. Chemická zliatina ocele je označená ako austenitický typ GOST 563272.
Vlastnosti ocele a rúr 12x18n10t
Najlepšie tepelné spracovanie týchto ocelí je vytvrdzovanie 1050-1080 stupňov pomocou vody, po prechode vytvrdzovania sú mechanické vlastnosti charakterizované maximálnou elasticitou a húževnatosťou, dostatočnou tvrdosťou a pevnosťou. Hlavné výhody rúr z nehrdzavejúcej ocele a 12x18n10t sú:
- vysoká rázová pevnosť;
- vynikajúca ťažnosť.
Austenitické nehrdzavejúce kovy sa používajú ako žiaruvzdorné pri prevádzke do teploty 60 ° C. Hlavnými legovacími prvkami sú CrNi. Jednofázové ocele sú stabilné v štruktúre homogénneho austenitu s malým množstvom karbidov titánu (aby sa zabránilo korózii medzi kryštálmi, táto zliatina sa získa po kalení pri teplote 1050-10 ° C). Kovy austeniticko-feritického a austenitického typu majú skôr nízku prahovú pevnosť (710-860 MPa).
Chrómniklová oceľ odolná voči korózii s rôznymi stupňami vytvrdzovania sa používa v prípadoch, keď sú potrebné kombinácie s vysokými elastickými a pevnostnými charakteristikami kovu, ktorý je v miernych agresívnych podmienkach (napr. Rúry 12x18n10t sú inštalované na karosériách osobných automobilov, dopravných pásoch, rezných kotúčoch pre supertvrdé materiály, membráne dýchacieho prístroja a tak ďalej).
Hlavnými vlastnosťami spotrebiteľov sú relatívne predĺženie a medza pevnosti ocele, sú regulované s určitým stupňom blízkosti a referenčné materiály neberú do úvahy kaliteľnosť ocele špecifickej chemickej zliatiny a technologické údaje predbežného spracovania.
Rúry 12X18H10T sú odporúčané pre konštrukciu zváraných výrobkov, pre prevádzku v zriedených roztokoch kyseliny fosforečnej, octovej, dusičnej, roztokov solí a zásad a iných miestach pracujúcich pod tlakom s teplotou 197-600С.
Vplyv legovacích prvkov na zloženie ocele a rúr 12Х18Н10Т
Oceľ 12X18H10T je austenitická. Po predbežnom tepelnom spracovaní, ktoré spočíva v kalení pri 1050 ° C chladením vodou, kov dostáva štruktúru roztoku. Táto oceľ netoleruje žiadne transformácie počas otepľovania pri plastickej deformácii za tepla a ochladzovaní na -196 ° C. Počas dlhých expozícií s intervalom 440 - 640 ° C, karbidy chrómu zloženia Cr23C6 formy, to spôsobuje tvorbu náchylnosti kovu na intergranulárnu koróziu s krátkou inkubačnou dobou pri 640 ° C a 7 - 9 hodín (testované vo vriacej 60% kyseline dusičnej, 3 cykly dva dni).
Zliatina chrómu
Chróm, ktorého množstvo v oceli je 18-20%, je hlavným prvkom, ktorý poskytuje schopnosť kovu pasivovať a zvyšuje jeho vysokú odolnosť voči korózii.
Zliatiny niklu
Nickel. Doping s týmto kovom zvyšuje g-oblasť a s určitým množstvom (9-13%) vedie k transformácii ocele s austenitickou štruktúrou, to znamená, že sa kov premieňa na austenitickú skupinu, a to má zásadný význam, pretože vám umožňuje kombinovať vynikajúcu spracovateľnosť kovu s unikátnym kovom. komplexné prevádzkové vlastnosti. Tieto ocele majú nasledujúce výhody: \ t
zvar bez krehkých zón v blízkosti švov. Vplyv niklu na odolnosť ocele proti korózii v tejto triede spočíva v tom, že má vysokú odolnosť voči pôsobeniu kyselín a prenáša túto vlastnosť na kov;- dokonale zvinuté v chladných a horúcich podmienkach;
- zvýšili, na rozdiel od feritických kovov, odolnosť proti korózii vo veľkom počte agresívnych látok, vrátane kyseliny sírovej a niektorých ďalších kyselín.
Uhlík dopingu
Pri obsahu uhlíka 0, 10% má kov absolútne austenitickú štruktúru pri teplote vyššej ako 900 ° C, čo je spôsobené zvýšeným austenitickým účinkom uhlíka. Podiel koncentrácií niklu a chrómu má osobitný vplyv na normalizáciu austenitu počas ochladzovania teploty spracovania na stuhnutom roztoku.
Okrem vplyvu hlavných prvkov je potrebné brať do úvahy aj prítomnosť hliníka, titánu a kremíka v oceli, ktoré prispievajú k vzhľadu feritu.
Zliatina s titánom
Zavedenie titánu odstraňuje tendenciu korózie medzi kryštálmi, pretože je to silný kov tvoriaci karbid. Počas kryštalizácie viaže uhlík na silný karbid TiC, preto zabraňuje výskytu karbidov chrómu a znižuje jeho množstvo v austenite.
Zliatiny kremíka
Množstvo kremíka nie je väčšie ako 0, 8% . Odplyňuje oceľ, zvyšuje hustotu ingotu. Silikón zlepšuje pevnosť ocele a zároveň výrazne zvyšuje hranicu výťažku. Existuje však určitý pokles elasticity, čo komplikuje valcovanie ocele za studena pre značku rúry 12X18H10T.
Dopovanie síry
Síra má neobmedzenú rozpustnosť v tekutom kove a obmedzenú rozpustnosť v stuhnutom kove. Počas kryštalizácie kovu pozdĺž obrysu zŕn sa tvoria sulfidy železa, ktoré tuhnú na samom konci. Železo a jeho sulfidy vytvárajú eutektiku s nízkou teplotou topenia, ktorá sa v prítomnosti kyslíka topí pri ešte nižších teplotách.
Intergranulárne vrstvy fázy obohatenej sírou, počas zahrievania ocele pred kovaním alebo valcovaním, zmäkčujú a kov stráca svoje vlastnosti, začína ničenie ocele. Množstvo síry v oceli by nemalo prekročiť 0, 02%.
Dopovanie fosforu
Fosfor negatívne ovplyvňuje mechanické vlastnosti ocele. Počas kryštalizácie sa objavuje najsilnejšia primárna segregácia. Krehké vrstvy obohatené fosforom v medzikryštálovom priestore znižujú plastické vlastnosti ocele, najmä pri nízkych teplotách. Prípustné množstvo fosforu nie je väčšie ako 0, 045%. V tomto prípade je veľmi kritické, pretože oceľ a rúry 12X18H10T sa používajú v kryogénnej technológii .
Akýkoľvek kov v tuhom a kvapalnom stave obsahuje určité množstvo kyslíka, dusíka a vodíka, čo sú škodlivé nečistoty.
Množstvo kyslíka závisí od množstva uhlíka. Počas kryštalizácie vo formách sa niekedy zvyšuje aj uhlíková reakcia s kyslíkom. Čo spôsobuje vznik CO, kov sa javí ako krehký, s plynovými pórmi, nevhodnými na ťažbu. Kvalitný ingot sa môže získať redukciou množstva kyslíka rozpusteného v kovovom materiáli na 0, 03%.
Vodík sa do kovového kúpeľa pridáva s vsádzkovými materiálmi, prechádza z atmosféry pece a rozhodujúci vplyv má obsah vlhkosti v dezoxidačných činidlách, ferozliatinách, oxidačných činidlách a materiáloch na tvorbu trosky. Počas kryštalizácie sa rozpustnosť vodíka znižuje, premieňa sa na materský lúh, čím sa vytvára vysoká zonálna segregácia v kove. Uvoľňovanie vodíka ide na chybné miesta mriežky a dutiny ocele, je molekulárne. Počas valcovania rúrok 12 Х 18 N Т 10 sa v blízkosti mikrovoliek objavuje veľký stresový stav v dôsledku zvýšeného tlaku vodíka, čo spôsobuje silný pokles elasticity materiálu. Pravdepodobne sa objavia trhliny. Množstvo vodíka by malo byť vyššie ako 0, 0004%.
Počas kryštalizácie v neprítomnosti prvkov, ktoré tvoria nitridy pri zvýšených teplotách (Ti sa nachádza v tejto oceli), sa po vzniku y-Fe vytvorí z roztoku vo forme inklúzií dusík . Toto uvoľňovanie môže trvať dlhú dobu, čo spôsobuje krehkosť (starnutie) ocele. O to viac škodlivé je zníženie vlastností kovových a 12X18H10T potrubí, kde je veľa dusíka, počas prevádzky pri nízkych teplotách.
Spôsoby kalenia ocele a rúr 12X18H10T
Jednou z možností pre kalenie ocele a dlhých výrobkov rúrok 12Х18Н10T je vysokoteplotné tepelné spracovanie (HTMT). Možnosti zhutnenia s použitím HTMT sa testovali na kombinovanom polokontinuálnom mlyne 360. Rúry 12X18H10T (10 x 10 cm, 2, 6 až 5 m) sa zahrievali v peci spôsobu až do 1140-1210 ° C a udržiavali sa pri tejto teplote niekoľko hodín.
Valcovacia rúra 12X18H10T bola vykonaná podľa štandardnej technológie; hotové tyče s prierezom 35 mm boli vypustené do kaliacich kúpeľov naplnených tečúcou vodou, v ktorých boli ochladené pod 90 ° C. Valcovanie malo najväčšiu pevnosť, bolo podrobené HTMT pri najnižších teplotách deformácie a časovom intervale od ukončenia valcovania až po kalenie.
Takže pri VTMO sa medza klzu kovu zvýšila o 50-65%, na rozdiel od jeho úrovne po jednoduchom tepelnom spracovaní a 1, 8-2, 3-krát, na rozdiel od GOST-5949 75. Plastické charakteristiky sa zároveň výrazne neznižovali a zostali na prijateľnej úrovni.
Oceľ 12X18H10T je zhutňovaná viac ako jej analógový 08X18H10T, ale zmäkčenie vplyvom zvýšenia teploty sa zväčšuje vo väčšej miere v dôsledku zníženia odporu kovu proti zmäkčeniu s vysokým obsahom uhlíka. Krátkodobé skúšanie pri vysokých teplotách preukázalo, že vyšší stupeň pevnosti termomechanicky zhutnených valcovaných rúr 12X18H10T pri teplote miestnosti sa udržiava pri vysokých teplotách.
Nerezové chróm-niklové kovy a rúry 12X18H10T sa používajú na zváranie konštrukcií v kryogénnych zariadeniach s teplotou nie vyššou ako -268 ° C, pre reakčné, výmenníky tepla a kapacitné zariadenia, vrátane vysokotlakových vodovodných potrubí a parných kotlov s prevádzkovou teplotou 600 ° C, pre výfukové potrubia, mufle, prvkov pece. Maximálna teplota použitia tepelne odolných rúrkových valcov týchto ocelí počas 10 000 hodín je 800 ° C, teplota začiatku aktívneho kalenia je 850 ° C. Počas nepretržitej prevádzky je kov odolný voči oxidácii v produktoch spaľovania paliva pri teplotách pod 900 ° C a pri teplotách nižších ako 800 ° C.
Oblasť použitia ocele a rúrok 12x18n10t
Oceľ a rúry 12x18n10t sa používajú na výrobu dielov, ktoré dokážu udržať svoje vlastnosti pri teplotách do 600 ° C. Tieto časti sa používajú vo zváracích jednotkách, nádobách, ktoré pracujú s kyselinou dusičnou a inými oxidačnými činidlami, určitými organickými rozpúšťadlami a kyselinami, v atmosférických podmienkach a podobne. Rúry 12X18H10T sa používajú v:
Potravinársky priemysel;- V stavebníctve;
- V petrochemickej oblasti;
- V lekárskych zariadeniach;
- V strojárstve;
- V automobilovom priemysle.
Rúry z nehrdzavejúcej ocele nemajú žiadnu nevýhodu, okrem pravdepodobne mierne vyššej ceny, na rozdiel od rúr vyrobených zo švov. Nerezová rúrka je však predovšetkým spoľahlivosť a trvanlivosť konštrukcie, kde sa používa, ako aj zvýšená odolnosť voči negatívnym vplyvom a vynikajúca odolnosť voči korózii. Pre všetky tieto produkty je nevyhnutne vytvorený GOST sortiment produktov na valcovanie rúr a všetci výrobcovia týchto rúr ho dodržiavajú.