Эти стали являются относительно недорогими заменителями хромоникелевых аустенитных сталей марок 12Х18Н10Т, AISI 304 (18Cr-8Ni) и др. Оптимально легированы хромом, никелем, марганцем, медью и азотом. Химический состав обеспечивает аустенитную структуру, высокую прочность, прекрасную способность к деформированию.
Благодаря новейшим технологиям изготовления и сбалансированному химическому составу, аустенитные стали марок 12Х15Г9НД и 12Х17Г8Н4Д обладают высокой коррозионной стойкостью и не уступают по этому показателю таким популярным маркам как 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, 304 и др. при эксплуатации в органических кислотных и прочих умеренно агрессивных средах. Сталь не рекомендуется для изготовления емкостей и сосудов для длительного хранения и транспортировки кислот и некоторых других высокоагрессивных химических продуктов.
По ряду механических свойств, эти стали превосходят стали марок 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 304 и др.
Стали легко пластически деформируются, поддаются глубокой вытяжке и свариваются, используя то же самое оборудование, что и для стандартных аустенитных хромоникелевых марок.
На марки имеются санитарно-эпидемиологические заключения о возможности применения в пищевой промышленности.
Химический состав
| Массовая доля элементов, % | ||||
|---|---|---|---|---|
| Обозначение | Углерод | Кремний | Марганец | Фосфор |
| 12Х15Г9НД | 0,12 | 0,75 | 8,5-10,5 | 0,060 |
| 12Х17Г8Н4Д | 0,08 | 0,75 | 7,00-8,00 | 0,060 |
| Массовая доля элементов, % | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Обозначение | Сера | Никель | Хром | Медь | Азот |
| 12Х15Г9НД | 0,030 | 14,0-16,5 | 1,0-1,5 | 2,0 | 0,2 |
| 12Х17Г8Н4Д | 0,010 | 14,0-16,5 | 4,00-5,00 | 1,5 | 0,1 |
Механические свойства проката из сталей 12Х15Г9НД и 12Х17Г8Н4Д в сравнении со свойствами проката марки 304
| Сера | Хром | Никель | Медь | Азот |
| Марка | Предел текучести, MПa (мин.) | Предел прочности, MПa (мин) | Относительное удлинение, % (мин) ?5 | Твердость НВ (макс) |
| 12Х15Г9НД | 310 | 640 | 40 | 217 |
| 12Х17Г8Н4Д | 205 | 550 | 40 | 217 |
| 304 | 205 | 515 | 40 | 201 |
Технологические свойства:
- Горячая обработка: легко поддаются ковке (при Т ?1260°C) и высадке. Поковки можно охлаждать на воздухе.
- Холодная обработка: легко обрабатываются в холодном состоянии. Очень прочные и пластичные при глубокой вытяжке, изгибе, штамповке и высадке. Деформационно упрочняются при холодной обработке подобно сталям типа 12Х18Н10Т.
- Механическая обработка: механическая обработка проводится при режимах, схожих с аналогичными для сталей типа 12Х18Н10Т. Требуется несколько большие усилия обработки (например, резания) поскольку стали 201 и 202 обладают более высокой прочностью в состоянии поставки.
- Свариваемость: легко сваривается дуговой сваркой с использованием защитной атмосферы. Можно использовать присадочные хромоникелевые аустенитные материалы на основе стали типа 308 и др.
Высокотемпературное окисление
Температура начала интенсивного окалинообразования составляет ?760 °C при длительной эксплуатации.
Цвета побежалости на поверхности наблюдались в интервале температур 500-760 °С при прямом нагреве. В случае, когда внутри испытуемого сосуда находилась вода, никаких изменений поверхности не наблюдалось во время шестичасового нагрева до кипения.
Некоторые области применения:
Пищевая промышленность и бытовые кухонные принадлежности: Являясь относительно недорогими заменителями листовой нержавеющей стали 304 (08Х18Н10), эти стали прекрасно зарекомендовали себя за рубежом в качестве материала для изготовления металлической посуды, бытовых кухонных принадлежностей (посуда мелкой, средней и глубокой степени вытяжки; кухонные и разделочные столы; емкости для воды; ножи для резки продуктов; и т.п.; термосы и фляги, емкости для хранения воды и т.д.), а также для изготовления элементов конструкций и аппаратов для пищевой промышленности.
Коррозионная стойкость в некоторых "пищевых" средах:
Коррозия при полном погружении в 3% раствор NaCl
Испытания при комнатной температуре в течение 720 часов и в кипящем растворе в течение 100 часов не выявили заметных признаков коррозии. Скорость коррозии была очень низкая, независимо от температуры испытаний, и составила ~ 0,01 мм/год.
Коррозия при полном погружении в различных смесях органических кислот: (0.5% уксусной + 0.5% молочной); (0.5% лимонной + 0.5% винной).
Испытания при комнатной температуре в течение 720 часов и в кипящих растворах в течение 100 часов не выявили заметных признаков коррозии. Скорость коррозии была очень низкая, независимо от температуры испытаний, и составила ~ 0,01 мм/год. Добавление в смесь 3% раствора NaCI не увеличило скорость коррозии.
Трещиностойкость при нагрузке
Испытания в течение 30 дней при комнатной температуре и в течение 100 часов в кипящих вышеупомянутых средах не выявили трещинообразования при увеличении 500X.
Предметы длительного пользования (в т.ч. бытового назначения): кухонные газовые и др. плиты; барабаны стиральных машин, стальная фурнитура (ручки, замки, навесные петли для дверей и т.д.), вазы для цветов и фруктов; подносы и т.п.
Архитектурные и строительные конструкции: оконные и дверные рамы, перила и поручни; декоративные конструкции и трубы; урны, мусорные ящики и емкости для отходов и т.п.
Транспорт: колпаки на колеса; элементы отделки автомобилей; держатели щеток для чистки стекол; обода и бамперы; авто-аксессуары и т.п.