Сталь 1.4301 – X5CrNi18-10
Сталь 1.4301 – X5CrNi18-10
Характеристика сталі X5CrNi18-10
| Стандарт | EN 10028-7 – Прокат плоский сталевий для роботи під тиском. Частина 7: Нержавіючі сталі | ||
| EN 10088-1 – Нержавіючі сталі. Частина 1: Перелік нержавіючих сталей | |||
| EN 10088-2 – Нержавіючі сталі. Частина 2: технічні умови постачання листів та смуг із корозійностійких сталей загального призначення | |||
| EN 10088-3 – Сталі нержавіючі. Частина 3. Технічні умови постачання напівфабрикатів, прутків, катанки, протягнутого дроту, профілів та виробів з покращеним оздобленням поверхні з корозійностійких сталей для загального призначення; | |||
| EN 10088-4 – Нержавіюча сталь – Частина 4: Технічні умови постачання для листової пластини та/або смуги з корозійностійких сталей для будівельних цілей | |||
| EN 10088-5 – Сталі нержавіючі. Частина 5. Технічні умови постачання прутків, катанки, протягнутого дроту, профілів та виробів з покращеним оздобленням поверхні з корозійностійких сталей для будівництва | |||
| EN 10151 – Нержавіючі сталеві смуги для пружин – Технічні умови постачання |
|||
| EN 10216-5 – Труби безшовні сталеві для роботи під тиском. Технічні умови постачання. Частина 5. Труби із нержавіючих сталей | |||
| EN 10217-7 – Труби сталеві зварені для роботи під тиском. Технічні умови постачання. Частина 7. Труби із нержавіючих сталей | |||
| EN 10222-5 – Поковки сталеві для судин, що працюють під тиском. Частина 5. Мартенситні, аустенітні та аустенітно-феритні нержавіючі сталі | |||
| EN 10250-4 – Заготовки для вільного кування сталеві загального призначення. Частина 4. Нержавіючі сталі | |||
| EN 10263-5 – Прутки, смуги та дріт сталеві для холодної висадки та холодної екструзії. Частина 5. Основні умови постачання для нержавіючої сталі | |||
| EN 10264-4 – Сталевий дріт та вироби із дроту. Частина 4. Дріт із нержавіючої сталі |
|||
| EN 10269 – Сталі та нікелеві сплави для кріпильних елементів, що застосовуються при високих та/або низьких температурах | |||
| EN 10270-3 – Специфікація сталевого дроту для механічних пружин. Частина 3. Сталевий дріт із нержавіючої сталі |
|||
| EN 10272 – Стрижні з нержавіючої сталі для роботи під тиском | |||
| EN 10296-2 – Труби сталеві зварені круглі для механічного та загальнотехнічного призначення. Технічні умови постачання. Частина 2. Нержавіючі сталі | |||
| EN 10297-2 – Труби сталеві круглі безшовні для машинобудівних та загальнотехнічних цілей. Технічні умови постачання. Частина 2. Нержавіючі сталі | |||
| EN 10312 – Зварні труби нержавіючі для подачі водних рідин, включаючи питну воду. Технічні умови постачання | |||
| Прокат |
Труба, стрижень, пруток, катанка, профіль | ||
| Інші найменування | Міжнародне (UNS) | S30400 | |
| Комерційне | Acidur 4567 | ||
Оскільки 1.4301 не стійкий до міжкристалітної корозії у зварному стані, слід згадати 1.4307, якщо потрібне зварювання великих секцій, і ніяка обробка відпалу розчину після зварювання не може бути виконана. Стан поверхні відіграє у корозійної стійкості. Ці сталі з полірованими поверхнями, мають набагато більш високу корозійну стійкість у порівнянні з грубішими поверхнями на тому самому матеріалі.
Хімічний склад у % стали X5CrNi18-10
| С | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | N | Fe |
| <0,07 | <1,0 | <2,0 | <0,045 | <0,015 | 17,5 – 19,5 | 8,0 – 10,0 | 2,0-2,5 | <0,10 | Решта |
Конкретне значення S визначається залежно від необхідних властивостей:
- для механічної обробки S 0,15 – 0,30
- для зварюваності S 0,008 – 0,030
- для полірування S < 0,015
Механічні властивості матеріалу X5CrNi18-10
| EN 10216-5, EN 10217-7 | ||
| +AT | ||
| Межа плинності, хв., ReH, МПа | 195 | |
| Межа міцності (тимчасовий опір розриву), хв., Rm, МПа | 500 – 700 | |
| Відносне подовження, хв., % | Поздовжні зразки | 40 |
| Поперечні зразки | 35 | |
| Робота удару KV при 20°C, хв., Дж | Поздовжні зразки | 100 |
| Поперечні зразки | 60 | |
| Робота удару KV при -196°С [-320°F ], хв., Дж | Поперечні зразки | 60 |
| EN 10222-5 | ||
| +AT | ||
| Межа плинності, хв., ReH, МПа | 200 | |
| Тимчасовий опір розриву, min, Rm, МПа | 500 – 700 | |
| Відносне подовження, min., % | Поздовжні зразки | 45 |
| Поперечні зразки | 35 | |
| Робота удару KV при 20°C, min., Дж | Поздовжні зразки | 100 |
| Поперечні зразки | 60 | |
| Робота удару KV при -196°С [-320°F ], min., Дж | Поперечні зразки | 60 |
| EN 10028-7, EN 10088-2, EN 10088-4, EN 10312 | ||||||
| Сортамент | Товщина, мм, max | Межа плинності, R0,2 , МПа, min | Межа плинності, R1,0 , МПа, min | Тимчасовий опір розриву Rm, МПа | Відносне подовження, %, min (подовжні та поперечні зразки) при товщині | |
| < 3 мм | ≥ 3 мм | |||||
| Стрічка холоднокатана |
8 |
230 |
260 |
540 – 750 |
45 |
45 |
| Гарячекатаний лист |
13,5 |
210 |
250 |
520 – 720 |
45 | 45 |
| Смуга гарячекатана |
75 |
210 |
250 |
520 – 720 |
45 |
45 |
| EN 10250-4 |
||||||
| Товщина, мм | Межа плинності, R0,2 , МПа, min | Межа плинності, R1,0 , МПа, min | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа | Відносне подовження, %, (поперечні зразки), min | Робота енергії удару KV 2 , Дж, min | |
| Поздовжні зразки | Поперечні зразки | |||||
| ≤250 | 1990 | 225 | 500 – 700 | 35 | 100 | 60 |
Обробка на твердий розчин:
- Температура 1000 – 1100 °C
- Охолодження: вода або повітря
| EN 10263-5 | |||
| Діаметр, мм | +AT або +AT+PE | +AT+C | |
| Тимчасовий опір розриву Rm , МПа, max | Відносне звуження, %, min | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа, max | |
| 5 – 10 | 650 | 65 | 820 |
| 10 – 25 | 650 | 65 | 780 |
| 25 – 50 | 650 | 65 | – |
| EN 10263-5 | ||||
| Діаметр, мм | +AT+C+AT | +AT+C+AT+LC | ||
| Тимчасовий опір розриву Rm , МПа, max | Відносне звуження, %, min | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа, max | Відносне звуження, %, min | |
| 2 – 5 | 700 | 60 | 750 | 60 |
| 5 – 10 | 650 | 65 | 700 | 60 |
| 10 – 25 | 650 | 65 | – | – |
Термообробка:
+A – пом’якшуючий відпал
+AT – обробка на твердий розчин
Якість поверхні:
+C – холодне деформування
+LC – прокатки
+PE – після зачистки
| EN 10264-4 | |
| Діаметр (d), мм | Тимчасовий опір розриву МПа, min (NT) |
| d ≤ 0,20 | 2050 |
| 0,20 < d ≤ 0,30 | 2000 |
| 0,30 < d ≤ 0,40 | 1950 |
| 0,40 < d ≤ 0,50 | 1900 |
| 0,50 < d ≤ 0,65 | 1850 |
| 0,65 < d ≤ 0,80 | 1800 |
| 0,80 < d ≤ 1,00 | 1750 |
| 1,00 < d ≤ 1,25 | 1700 |
| 1,25 < d ≤ 1,50 | 1650 |
| 1,50 < d ≤ 1,75 | 1600 |
| 1,75 < d ≤ 2,00 | 1550 |
| 2,00 < d ≤ 2,50 | 1500 |
| 2,50 < d ≤ 3,00 | 1450 |
| EN 10270-3 |
||
| Діаметр (d), мм |
Тимчасовий опір розриву МПа, max |
|
| NS | HS | |
| d ≤ 0,20 | 2000 | 2150 |
| 0,20 < d ≤ 0,30 | 1975 | 2050 |
| 0,30 < d ≤ 0,40 | 1925 | 2050 |
| 0,40 < d ≤ 0,50 | 1900 | 1950 |
| 0,50 < d ≤ 0,65 | 1850 | 1950 |
| 0,65 < d ≤ 0,80 | 1800 | 1850 |
| 0,80 < d ≤ 1,00 | 1775 | 1850 |
| 1,00 < d ≤ 1,25 | 1725 | 1750 |
| 1,25 < d ≤ 1,50 | 1675 | 1750 |
| 1,50 < d ≤ 1,75 | 1625 | 1650 |
| 1,75 < d ≤ 2,00 | 1575 | 1650 |
| 2,00 < d ≤ 2,50 | 1525 | 1550 |
| 2,50 < d ≤ 3,00 | 1475 | 1550 |
| 3,00 < d ≤ 3,50 | 1425 | 1450 |
| 3,50 < d ≤ 4,25 | 1400 | 1450 |
| 4,25 < d ≤ 5,00 | 1350 | 1350 |
| 5,00 < d ≤ 6,00 | 1300 | 1350 |
| 6,00 < d ≤ 7,00 | 1250 | 1300 |
| 7,00 < d ≤ 8,50 | 1200 | 1300 |
| 8,50 < d ≤ 10,00 | 1175 | 1250 |
| EN 10269 | |||||
| Умови термообробки | Товщина, мм | Межа плинності, R0,2 , МПа, min | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа | Відносне подовження, %, min | Робота енергії удару KV2 за температури 20 °С, Дж, min |
| +AT | ≤160 | 190 | 500 – 700 | 45 | 100 |
| +C700 | ≤35 | 350 | 700 – 850 | 20 | 80 |
| EN 10088-3(1C, 1E, 1D, 1X, 1G та 2D), EN 10088-5(1C, 1E, 1D, 1X, 1G та 2D) | ||||||
| Товщина, мм | Твердість HBW, max | Межа плинності, R0,2 , МПа, min | Межа плинності, R1,0 , МПа, min | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа | Відносне подовження, %, min | |
| Поздовжні зразки | Поперечні зразки | |||||
| ≤160 | 215 | 190 | 235 | 500 – 700 | 45 | – |
| >160≤ 250 (EN 10088-3, EN 10088-5) >160≤400 (EN 10272) | 215 | 190 | 225 | 500 – 700 | – | 35 |
Гаряча деформація: температура 1200-900°C, охолодження на повітрі
Обробка на твердий розчин: температура 1000-1100°C, охолодження у воді, на повітрі
| EN 10088-3(2H, 2B, 2G та 2P), EN 10088-5(2H, 2B, 2G та 2P) | ||||||
| Товщина мм (t) | Межа плинності, R0,2 , МПа, min | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа | Відносне подовження, %, min | Робота удару KV2 , Дж, min | ||
| Поздовжні зразки | Поперечні зразки | Поздовжні зразки | Поперечні зразки | |||
| ≤ 10 | 400 | 600 – 950 | 25 | – | – | – |
| 10 < t ≤ 16 | 400 | 600 – 950 | 25 | – | – | – |
| 16 < t ≤ 40 | 190 | 600 – 850 | 30 | – | 100 | – |
| 40 < t ≤ 63 | 190 | 580 – 850 | 30 | – | 100 | – |
| 63 < t ≤ 160 | 190 | 500 – 700 | 45 | – | 100 | – |
| 160 < t ≤ 250 | 190 | 500 – 700 | – | 35 | – | 60 |
Тимчасовий опір розриву дроту діаметром ≥ 0,05 мм за умов 2H
| EN 10088-3 | ||||||||||
| Тимчасовий опір розриву, МПа | ||||||||||
| +C500 | +C600 | +C700 | +C800 | +C900 | +C1000 | +C1100 | +C1200 | +C1400 | +C1600 | +C1800 |
| 500-700 | 600-800 | 700-900 | 800-1000 | 900-1100 | 1000-1250 | 1100-1350 | 1200-1450 | 1400-1700 | 1600-1900 | 1800-2100 |
Механічні властивості при кімнатній температурі відпаленого дроту у 2D стані
| EN 10088-3(2D) | ||
| Товщина мм (t) | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа | Відносне подовження, %, min |
| 0,05< t ≤0,10 | 1100 | 20 |
| 0,10< t ≤0,20 | 1050 | 20 |
| 0,20< t ≤0,50 | 1000 | 30 |
| 0,50< t ≤1,00 | 950 | 30 |
| 1,00< t ≤3,00 | 900 | 30 |
| 3,00< t ≤5,00 | 850 | 35 |
| 5,00< t ≤16,00 | 800 | 35 |
| EN 10088-5(2D) | ||
| Товщина мм (t) | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа | Відносне подовження, %, min |
| 3,00< t ≤5,00 | 850 | 35 |
| 5,00< t ≤16,00 | 800 | 35 |
| 1,00< t ≤3,00 | 900 | 30 |
Механічні властивості для прутків при кімнатній температурі сталей у загартованому (2Н) стані
| EN 10088-3(2H), EN 10088-5(2H) | |||
| Товщина мм (t) | Межа плинності, R0,2 , МПа, min | Тимчасовий опір розриву Rm , МПа | Відносне подовження, %, min |
| +C700 | 350 | 700 – 850 | 20 |
| +C800 | 500 | 800 – 1000 | 12 |
| Стандарт | Межа плинності, МПа, min | Тимчасовий опір розриву Rm, МПа | Відносне подовження, %, min | ||
| R0,2 | R1,0 | Поздовжні зразки | Поперечні зразки | ||
| EN 10296-2, EN 10297-2 | 195 | 230 | 500 | 40 | 35 |
Термообробка перед подальшим деформуванням
- Обробка на твердий розчин: 1020 – 1100 °С
- Загартування у воді, на повітрі або в газовому середовищі (охолодження має бути досить швидким) Гаряче деформування перед подальшою обробкою
- температура 1100 – 850 °С – у газовому середовищі
| Відносне подовження, %, min (EN 10151) |
||||
| +C700 | +C850 | +C1000 | +C115 0 | +C1300 |
| 25 | 12 | 5 | 3 | 1 |
Випробування за підвищеної температури
| Температура, °C | EN 10269(+AT) | EN 10088-3, EN 10088-5, EN 10216-5, EN 10272 | |||
| Межа плинності, min, Rp0,2 , МПа | Тимчасовий опір розриву, min, Rm, МПа | Межа плинності, min, Rp0,2 , МПа | Межа плинності, min, Rp2,0 , МПа | Тимчасовий опір розриву, min, Rm, МПа (EN 10272) | |
| 50 | 177 | 480 | 180 (EN 10216-5) | 218 (EN 10216-5) | – |
| 100 | 155 | 450 | 155 | 190 | 450 |
| 150 | 140 | 420 | 140 | 170 | 420 |
| 200 | 127 | 400 | 127 | 155 | 400 |
| 250 | 118 | 390 | 118 | 145 | 390 |
| 300 | 110 | 380 | 110 | 135 | 380 |
| 350 | 104 | 380 | 104 | 129 | 380 |
| 400 | 98 | 380 | 98 | 125 | 380 |
| 450 | 95 | 375 | 95 | 120 | 370 |
| 500 | 92 | 260 | 92 | 120 | 360 |
| 550 | 90 | 335 | 90 | 120 | 330 |
| 600 | – | 300 | – | – | – |
| Температура, °C |
EN 10088-2, EN 10088-4, EN 10028-7, EN 10217-7, EN 10222-5, EN 10312 |
|
| Межа плинності, min., Rp0,2 МПа | Межа плинності, min., Rp1,0 МПа | |
| 50 | 190 (EN 10028-7), 180 (EN 10217-7) | 228 (EN 10028-7), 218 (EN 10217-7) |
| 100 | 157 | 191 |
| 150 | 142 | 172 |
| 200 | 127 | 157 |
| 250 | 118 | 145 |
| 300 | 110 | 135 |
| 350 | 104 | 129 |
| 400 | 98 | 125 |
| 450 | 95 | 122 |
| 500 | 92 | 120 |
| 550 | 90 | 120 |
Фізичні властивості
| EN 10088-1 | ||||||
| Фізичні властивості | Температура | |||||
| +20°С | +100°С | +200°C | +300°С | +400°С | +500°С | |
| Модуль пружності, ДПа | 200 | 194 | 186 | 179 | 172 | 165 |
| Коефіцієнт лінійного розширення, 10-6 /°C | 16,0 | 16,0 | 16,5 | 17,0 | 17,5 | 18,0 |
| EN 10088-1 | ||
| Теплопровідність при +20 ° C, Вт / м * До | Питома теплоємність за +20°C, Дж/кг*К | Питомий електроопір при +20 ° C, мкОм * м |
| 15 | 500 | 0,73 |
Щільність сталі (вага) X5CrNi18-10 – 7,9 г/см3
Технологічні властивості
| Зварюваність | ||
| ISO/TR 20172 | Група 8.1 | |
Найближчі еквіваленти (аналоги) стали X5CrNi18-10
Євронорми (DIN) |
X10CrNi18-8, X2CrNi18-9, X2CrNi19-11, X5CrNi18-10, X6CrNi18-10, 1.4306, 1.4307, 1.4308, 1.4310, 1.494 |
США (ASTM) |
302, 304, 304L, S30200, S30400, S30403, S30409, 8, B8, 8A, B8A, CF10, J92950 |
Великобританія |
304S11, 304S31, 304S15, AP27L, AP28E, X7CrNi18-9 |
Японія (JIS) |
SUS304A |
Китай (GB) |
06Cr19Ni10 / 06Cr19Ni9 / 06Cr23NiB / 07Cr19Ni10 / 0Cr18Ni10 / 0Cr18Ni9 0Cr19Ni9 / 0Cr23Ni13 / 12Cr18Ni9 |
Російські аналоги (ГОСТ) |
04Х18Н10, 08Х18Н10, 0Х18Н10, 10Х18Н9, 6-11, 6-22, 6-37, М, X10CrNi18-8, X5CrNi18-10, X7CrNi18-9, ЕІ87 |
Стійкість до корозії
Через помірний вміст вуглецю 1.4301 цей клас нержавіючої сталі схильний до сенсибілізації. Утворення карбідів хрому і пов’язаних з ним хромованих областей, що утворюються навколо цих опадів, робить цей клас сприйнятливим до міжзеренної корозії. Незважаючи на відсутність небезпеки міжкристалітної корозії в стані (відпал розчину), може виникнути міжкристалітна корозія після зварювання або високотемпературної обробки. 1.4301 стійкий до корозії у більшості середовищ при низьких концентраціях хлориду та солі. 1.
Зварювання
1.4301 може зварюватись як з використанням наповнювача, так і без. Якщо потрібне використання наповнювача, рекомендується використовувати Novonit 4316 (AISI 308L). Максимальна температура інтервалу 200°C. Термічна обробка після зварювання не потрібна.
Кування
1.4301 зазвичай нагрівають в межах від 1150 °C до 1180 °C, щоб забезпечити можливість кування при температурі між 1180 °C та 950 °C. Після кування слід повітряне охолодження або загартування водою, коли немає небезпеки спотворення.
Обробка
Як орієнтир при обробці NIRO-CUT 4301 з використанням ріжучих інструментів із твердого металу пропонуються наступні параметри різання:
| Глибина розрізу, мм | 6 | 3 | 1 | |
| Швидкість подачі, мм/г | 0,5 | 0,4 | 0,2 | |
| Відпалений R m = 550-650 N/мм 2 | Швидкість різання, м/хв | 120 | 150 | 200 |