Сталь X6CrNiNb18-10 (EN 10272) — Растворительно закаленная нержавеющая сталь для сосудов под давлением
Общие сведения
Сталь марки X6CrNiNb18-10 (номер материала 1.4550) согласно DIN EN 10272:2001-01 предназначена для горяче- и холоднодеформируемых прутков, применяемых в сосудах под давлением. Это аустенитная нержавеющая сталь, стабилизированная ниобием (Nb), аналог популярной марки 1.4541 (AISI 321), но с более высоким содержанием ниобия для улучшения устойчивости к межкристаллитной коррозии.
Ключевые особенности
- Коррозионные свойства сравнимы со сталью 1.4541 (X6CrNiTi18-10).
- Высокая устойчивость к межкристаллитной коррозии, в том числе в за sensibilизированном состоянии (после сварки или термической обработки).
- Имеет склонность к горячей ломкости (hot shortness) при определенных условиях сварки — требуется соблюдение режимов.
- Неподходит для зеркальной полировки из-за наличия ниобия, образующего твердые карбиды/карбонитриды, снижающие качество поверхности.
Химический состав (масс.%)
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | ≤ 0,08 |
| Хром (Cr) | 17,0 – 19,0 |
| Никель (Ni) | 9,0 – 12,0 |
| Ниобий (Nb) | ~ 1,0 (обычно 8×C – 1,0%) |
| Марганец (Mn) | ≤ 2,0 |
| Кремний (Si) | ≤ 1,0 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,05 |
| Сера (S) | ≤ 0,015 |
Физические и механические свойства
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Плотность | 20 °C | 7,9 – 7,93 г/см³ |
Механические свойства (после растворительного отжига)
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Предел текучести Rp0,2 | 20 °C | 205 MPa |
| Предел текучести Rp1,0 | 20 °C | 240 MPa |
| Временное сопротивление (Rm) | 20 °C | 510 – 740 MPa |
| Относительное удлинение (продольное) | 20 °C | 40 % |
| Относительное удлинение (поперечное) | 20 °C | 30 % |
| Твердость Бринелля (HB) | 20 °C | 230 |
| Модуль Юнга (E) | 20 °C | 196 – 200 GPa |
| Коэффициент Пуассона (ν) | 20 °C | 0,27 |
| Модуль сдвига (G) | 20 °C | 78,6 GPa |
Зависимость модуля Юнга от температуры (кратко): от 206 GPa при -100 °C до 120 GPa при 1000 °C (плавное снижение).
Предел текучести и временное сопротивление снижаются с ростом температуры: Rp0,2 от 205 MPa (20 °C) до 118 MPa (550 °C); Rm от 510-740 MPa (20 °C) до 300 MPa (550 °C).
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Температура плавления | — | 1230 – 1480 °C |
| Теплопроводность (λ) | 20 °C | 14,3 – 15 W/(м·К) |
| Теплопроводность (λ) | 500 °C | 21,9 W/(м·К) |
| Удельная теплоемкость (cₚ) | 20 °C | 472 – 500 J/(кг·К) |
| Удельная теплоемкость (cₚ) | 500 °C | 530 J/(кг·К) |
| Коэффициент линейного термического расширения (α) | 20 °C | 1,61×10⁻⁵ 1/К |
| Коэффициент линейного термического расширения (α) | 500 °C | 1,80–1,84×10⁻⁵ 1/К |
| Температуропроводность (a) | 20 °C | 3,8 мм²/с |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Электрическое сопротивление (ρ) | 20 °C | 0,71 – 0,73 мкОм·м (7,1–7,3×10⁻⁷ Ω·м) |
| Электрическое сопротивление (ρ) | 500 °C | 1,02 мкОм·м |
Применение и рекомендации
Сталь X6CrNiNb18-10 широко используется в химической, нефтехимической, пищевой и фармацевтической промышленности для изготовления сосудов под давлением, теплообменников, трубопроводов и фурнитуры, работающих в коррозионно-агрессивных средах при температурах до 400–450 °C (кратковременно до 800 °C).
Сварка: Рекомендуются методы TIG, MIG, сварка покрытым электродом (E 19 9 Nb). Предварительный нагрев не требуется, межпроходная температура ≤ 150 °C. Для повышения коррозионной стойкости шва после сварки желателен растворительный отжиг (1050–1100 °C, вода).
Обработка давлением:
Металл
- EN 10272 X2CrNiN23-4 Дуплексная сталь – Рассолена (+AT) – Высокая прочность, коррозионная стойкость
- X2CrNiMoCuN25-6-3: Аустено-ферритная (дуплекс) сталь EN 10272 в состоянии твердого раствора (+AT) для прутков сосудов под да…
- Сталь EN 10272 X2CrNiMoCuWN25-7-4 после твердотельного отжига — высокая коррозионная стойкость и прочность
- Сталь EN 10272 X2CrNiMoN22-5-3 аустено-ферритная, твердотельный отжиг (+AT) — для сосудов под давлением
- Сталь X2CrNiMoN25-7-4 аустенитная, твердотельный отжиг — высокопрочные холодно-/горячекатаные полосы, листы, профили
- EN 10222-5 X6CrNiNb18-10 – Разогнутая сталь с повышенной коррозионной стойкостью
- EN 10250-4 Сталь X6CrNiNb18-10 — Отпущенная (+AT)
- Сталь EN 10217-7 X6CrNiNb18-10: Нiobстабилизированная аюститная сталь для высокотемпературных коррозийно-стойких труб
- EN 10216-5 X6CrNiNb18-10 – Отпущенная сталь (+AT) с высокой коррозионной стойкостью и сваропригодностью
- EN 10028-7 Сталь X6CrNiNb18-10 – Заглушенная (± AT) – Высокая коррозионная стойкость и пригодность для сосудов под давление…