Москва
Каталог
Жаропрочная сталь марки 12Х25Н16Г7АР: свойства, состав и применение
Сталь 12Х25Н16Г7АР — это высоколегированная жаропрочная сталь, предназначенная для эксплуатации в условиях высоких температур и умеренных механических нагрузок. Благодаря уникальному сочетанию химического состава и технологических свойств, материал широко применяется в энергетике, машиностроении, нефтехимии и других отраслях, где требуется надежность и долговечность при температурах до 950°C.
Краткое описание марки 12Х25Н16Г7АР
Марка 12Х25Н16Г7АР относится к высоколегированным жаропрочным сталям аустенитного класса. Основное назначение — изготовление труб, листов, проволоки, ленты и деталей, работающих при температурных нагрузках до 950°C. Сталь отличается высокой жаростойкостью, хорошей свариваемостью всеми способами и устойчивостью к окислению в агрессивных средах.
Нормативные документы
- ГОСТ 5949–75 — прутки, поковки, сортовой прокат
- ГОСТ 7350–77 — толстолистовой прокат
- ГОСТ 5582–75 — тонколистовой прокат
- ГОСТ 4986–79 — проволока
Сталь 12Х25Н16Г7АР выпускается в соответствии с вышеуказанными стандартами, что гарантирует стабильность свойств и соответствие требованиям отраслей промышленности.
Расшифровка маркировки
Маркировка 12Х25Н16Г7АР расшифровывается следующим образом:
- 12 — содержание углерода 0,12%
- Х25 — хром 23–26%
- Н16 — никель 15–18%
- Г7 — марганец 5–7%
- А — азот (легирование азотом)
- Р — раскисленная (с пониженным содержанием кислорода)
Химический состав
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | ≤ 0,12 |
| Кремний (Si) | ≤ 1,0 |
| Марганец (Mn) | 5,0–7,0 |
| Хром (Cr) | 23,0–26,0 |
| Никель (Ni) | 15,0–18,0 |
| Бор (B) | ≤ 0,01 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,035 |
| Сера (S) | ≤ 0,02 |
| Железо (Fe) | Остальное (47,8–57,0) |
Такой состав обеспечивает высокую жаропрочность, устойчивость к коррозии и стабильность структуры при длительной эксплуатации в агрессивных средах.
Механические свойства
Механические характеристики зависят от формы проката, режима термообработки и толщины изделия. Ниже приведены основные показатели для различных видов продукции:
| Вид проката | ГОСТ | Термообработка | Предел текучести, МПа (sT) | Предел прочности, МПа (sв) | Отн. удлинение, % (d5) | Ударная вязкость, кДж/м² (KCU) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пруток (до 60 мм) | 5949–75 | Закалка 1050–1150°C, воздух | 325 | 690 | 40 | 45 |
| Профили | – | Нагрев 1050–1150°C, воздух | 330 | 700 | 40 | – |
| Лист толстый | 7350–77 | Закалка 1050–1150°C, вода | 390 | 740 | 50 | – |
| Лист тонкий | 5582–75 | Закалка 1050–1100°C, вода | – | 980 | 35 | – |
| Проволока | 4986–79 | Закалка 1050–1100°C, воздух | – | 690 | 15–30 | – |
Сталь сохраняет высокую пластичность и ударную вязкость даже после длительной эксплуатации при высоких температурах.
Физические характеристики
| Температура, °C | Плотность, кг/м³ (r) | Уд. сопротивление, Ом·м (R·10⁹) | Модуль упругости, МПа (E·10⁵) | Теплопроводность, Вт/(м·°C) (λ) | Коэф. линейного расширения, 1/°C (α·10⁶) | Уд. теплоёмкость, Дж/(кг·°C) (C) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 7820 | 1060 | 1,965 | 13,82 | – | – |
| 100 | – | 1100 | 1,894 | 15,07 | 16,6 | – |
| 200 | – | 1170 | 1,815 | 16,33 | 16,2 | – |
| 300 | – | 1200 | 1,74 | 17,59 | 16,8 | – |
| 400 | – | 1240 | 1,66 | 19,26 | 17,4 | – |
| 500 | – | 1280 | 1,595 | 20,94 | 18,0 | – |
| 600 | – | 1310 | 1,495 | 22,19 | 18,3 | – |
| 700 | – | 1330 | 1,41 | 23,87 | 18,5 | – |
| 800 | – | 1360 | 1,335 | 25,54 | 18,7 | – |
| 900 | – | 1390 | 1,3 | 27,63 | 18,9 | – |
Плотность стали — 7820 кг/м³, теплопроводность и коэффициент линейного расширения увеличиваются с ростом температуры, что важно учитывать при проектировании термонагруженных конструкций.
Жаростойкость и коррозионная стойкость
Сталь 12Х25Н16Г7АР демонстрирует высокую жаростойкость при длительной эксплуатации:
| Температура, °C | Длительность, ч | Изменение массы, г/(м²·ч) |
|---|---|---|
| 900 | 100 | 0,29 |
| 1000 | 100 | 1,2 |
| 1100 | 100 | 1,46 |
| 1200 | 100 | 2,12 |
Материал устойчив к окислению и образованию окалины, что позволяет использовать его в печах, котлах, теплообменниках и других тепловых агрегатах.
Технологические свойства
- Свариваемость: без ограничений, допускаются все виды сварки (дуговая, аргонодуговая, контактная и др.)
- Обрабатываемость: удовлетворительная, возможна механическая обработка резанием и давлением
- Термообработка: закалка при 1050–1150°C с последующим охлаждением на воздухе или в воде
Области применения
Сталь 12Х25Н16Г7АР востребована в следующих отраслях:
- Энергетика: элементы котлов, паропроводов, теплообменников, трубопроводов высокого давления
- Нефтехимия: аппараты, работающие в агрессивных средах и при высоких температурах
- Машиностроение: детали двигателей, турбин, печей, форсунок
- Металлургия: футеровка печей, детали транспортных устройств для горячих сред
- Производство промышленного оборудования: ленты, проволока, крепеж, пружины, сетки
Материал применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования по жаропрочности, жаростойкости и коррозионной стойкости.
Аналоги марки в других странах
Зарубежных прямых аналогов у стали 12Х25Н16Г7АР нет, однако по составу и свойствам близки следующие материалы:
- DIN (Германия): X25CrNi17-7 (1.4310) — отличается по содержанию никеля и марганца
- ASTM (США): AISI 310S — схож по содержанию хрома и никеля, но отличается по марганцу и азоту
- EN (Европа): 1.4845 (X8CrNi25-21) — близок по жаропрочности, но отличается по легированию
При подборе зарубежных аналогов рекомендуется учитывать различия в химическом составе и механических свойствах, а также согласовывать замену с проектной документацией.
FAQ — часто задаваемые вопросы
1. Можно ли использовать сталь 12Х25Н16Г7АР для сварных конструкций?
Да, сталь обладает отличной свариваемостью всеми основными способами без ограничений. После сварки рекомендуется термообработка для снятия остаточных напряжений.
2. Какова максимальная рабочая температура для деталей из 12Х25Н16Г7АР?
Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации — до 950°C. При кратковременных нагрузках возможна работа до 1100°C, однако при длительной эксплуатации выше 950°C возможно снижение механических свойств.
3. Как сталь 12Х25Н16Г7АР ведет себя в агрессивных средах?
Материал устойчив к окислению, воздействию сернистых и азотных газов, а также к большинству промышленных газовых сред при высоких температурах.
4. Есть ли ограничения по механической обработке?
Обрабатываемость удовлетворительная, однако из-за высокой прочности и твердости рекомендуется использовать инструмент из твердых сплавов и оптимальные режимы резания.
5. Какие виды термообработки применяются для этой стали?
Основной режим — закалка при 1050–1150°C с охлаждением на воздухе или в воде. Возможен отжиг для снятия напряжений после сварки или обработки.
Заключение
Сталь 12Х25Н16Г7АР — оптимальный выбор для изготовления деталей, работающих при высоких температурах и в агрессивных средах. Если вы ищете поставщика данной марки или аналога, оставьте заявку на сайте компании «ОборонСпецСплав» — менеджеры помогут подобрать материал и оформить заказ с учетом ваших технических требований.