Stal nierdzewna odporna na korozję międzykrystaliczną kwasoodporna austenityczna 0H18N12Nb chromowo-niklowa z niobem PN-71/H-86020, X6CrNiNb18-10, 1.4550 EN 10088-2:2014, X5CrNiNb18-10, 1.4546, X8CrNiNb16-13, X7CrNiNb18-10, 1.4912, 1.4961, X10CrNiNb18-10, 08Ch18N10B, 08Х18Н10Б, Z6CNNb18-10, AISI 347, AMS 5646, TP347, AISI 347H, S34700
Tabela porównawcza składu chemicznego stali 0H18N12Nb i odpowiedników X6CrNiNb18-10, 1.4550, X5CrNiNb18-10, 1.4546, X8CrNiNb16-13, X7CrNiNb18-10, 1.4912, 1.4961, X10CrNiNb18-10, 08Ch18N10B, 08Х18Н10Б, Z6CNNb18-10, AISI 347, TP347, AISI 347H, AMS 5646, S34700
| Gatunek stali | Norma | C % | Mn % | Si % | P % | S % | Cr % | Ni % | Nb % |
| 0H18N12Nb | PN | max 0.080 | max 2.00 | max 0.80 | max 0.045 | max 0.03 | 17.00–19.00 | 10.00–13.00 | max 1.10 |
| X6CrNiNb18-10, 1.4550 | PN EN | max 0.080 | max 2.00 | max 1.00 | max 0.045 | max 0.015 | 17.00–19.00 | 9.00–12.00 | max 1.00 |
| X5CrNiNb18-10, 1.4546 | LW | max 0.080 | max 2.00 | max 1.00 | max 0.045 | max 0.030 | 17.00–19.00 | 9.00–11.50 | max 1.00 |
| X7CrNiNb18-10, 1.4912 | EN | max 0.080 | max 2.00 | max 1.00 | max 0.045 | max 0.030 | 17.00–19.00 | 9.00–11.50 | max 1.00 |
| X8CrNiNb16-13, 1.4961 | EN | 0.04–0.10 | max 1.50 | 0.30–0.60 | max 0.035 | max 0.015 | 15.00–17.00 | 12.00–14.00 | 0.40–1.20 |
| X10CrNiNb18-10 | EN | max 0.12 | max 2.00 | max 1.00 | max 0.045 | max 0.030 | 17.00–19.00 | 9.00–12.00 | max 0.80 |
| 2338 | SS – SIS | max 0.08 | max 2.00 | max 1.00 | max 0.045 | max 0.030 | 17.00–19.00 | 9.00–12.00 | max 1.00 |
| 08Ch18N10B, 08Х18Н10Б | GOST | max 0.08 | max 2.00 | max 0.80 | max 0.035 | max 0.020 | 17.00–19.00 | 9.00–11.00 | max 1.50 |
| 08Ch18N12B, 08Х18Н12Б | GOST | max 0.08 | max 2.00 | max 0.80 | max 0.035 | max 0.020 | 17.00–19.00 | 11.00–13.00 | max 1.10 |
| Z6CNNb18-10 | AFNOR | max 0.06 | max 2.00 | max 0.75 | max 0.040 | max 0.015 | 17.00–19.00 | 9.00–11.00 | max 1.00 |
| AMS 5646 | AMS | max 0.08 | max 2.00 | max 1.00 | max 0.045 | max 0.03 | 17.00–20.00 | 9.00–13.00 | max 1.10 |
| AISI 347 – TP347 | ASTM | max 0.08 | max 2.00 | max 1.00 | max 0.045 | max 0.03 | 17.00–20.00 | 9.00–13.00 | max 1.10 |
| AISI 347H | ASTM | 0.04–0.10 | max 2.00 | max 0.75 | max 0.04 | max 0.03 | 17.00–20.00 | 9.00–13.00 | max 1.00 |
| S34700 | UNS | max 0.08 | max 2.00 | max 1.00 | max 0.045 | max 0.03 | 17.00–20.00 | 9.00–13.00 | max 1.10 |
Stal 0H18N12Nb (1.4550, X5CrNiNb18-10, 1.4546, X8CrNiNb16-13, X7CrNiNb18-10, 1.4912, 1.4961, AISI 347, AISI 347H, AMS 5646, S34700) – charakterystyka
0H18N12Nb to klasyczna stal nierdzewna austenityczna stabilizowana niobem. Została opracowana jako materiał odporny na korozję międzykrystaliczną, która jest typowym problemem dla stali chromowo-niklowych po spawaniu. Dzięki dodatkom niobu wiąże on węgiel w stabilne węgliki NbC, ograniczając ryzyko wytrącania się węglików chromu na granicach ziaren.
Odporność na działanie korozji
Poniższe informacje mają charakter orientacyjny – rzeczywista odporność stali na korozję zależy od wielu czynników. Wybór gatunku powinien być oparty na specjalistycznych tablicach i charakterystykach korozyjnych.
Atmosfery i wody
Stal dobrze znosi: działanie atmosfery wiejskiej, miejskiej i słabo agresywnej atmosfery przemysłowej, wodę kopalnianą o zawartości kwasu siarkowego(VI) poniżej 1% oraz wody mineralne. Należy pamiętać, że w wodzie morskiej stal zwykle koroduje wżerowo.
Kwasy nieorganiczne i organiczne
Odporność stali obejmuje pełny zakres stężeń i temperatur dla: kwasu adypinowego, arsenowego, benzoesowego, borowego, galusowego, jabłkowego, pirogalolowego, salicylowego i stearynowego. W ograniczonym zakresie stężeń i temperatur stal jest odporna na działanie: kwasu azotowego, chlorosulfonowego, chromowego, cytrynowego, fosforowego, garbnikowego, karbolowego, masłowego, mlekowego, mrówkowego, octowego, olejowego, siarkowego, szczawiowego, winowego, a także na mieszanki kwasu azotowego i siarkowego czy kwasu azotowego z siarkowym i octowym. Stal nie wytrzymuje działania: kwasu chlorowego, nadchlorowego, chlorooctowego, fluorowodorowego, solnego oraz mieszanin zawierających kwas solny i azotowy, fosforowy z fluorowodorowym czy fosforowy z siarkowym.
Zasady
Stal jest odporna na: wodorek amonowy, barowy i wapniowy, wodorek potasowy i wapniowy – ale tylko w ograniczonym zakresie temperatur i stężeń.
Roztwory soli
Odporność obejmuje działanie soli: wszystkich azotanów, cyjanków, czteroboranów sodowych, ortofosforanów, diwodorofosforanów i trójwodorofosforanów potasowych, nadmanganianu potasu, octanu amonowego, octanu glinowego, miedziowego, ołowiowego, cynowego, chromowego i cynkowego, soli wapnia, baru, magnezu, sodu, potasu, litu i żelaza, fosforanów wapnia, sodu i potasu, chlorku baru, siarczanu amonowego i sodowego, siarczynu sodowego, szczawianu sodowego i potasowego.
Wszystkie chlorki mogą jednak powodować korozję wżerową stali.
Nie jest odporna na: chlorki cyny, cynku, glinu, miedzi i żelaza, fluorosole (np. fluorek sodowy), kwaśne siarczany (np. siarczan potasu kwaśny, siarczan sodu kwaśny).
Pary i gazy
Odporność obejmuje: parę wodną, pary amoniaku, suchy chlor, dwutlenek i tlenek węgla, siarkowodór (do 200°C), gaz świetlny.
Nie jest odporna na: parę wodną z SO₂, mokry chlor, fluor, fluorowodór, chlorowodór, brom i bromowodór.
Stopy metali, metaloidy, zasady i sole w stanie stopionym
Stal dobrze znosi działanie: stopionych azotanów (z wyjątkiem amonowego), cyny (do 300°C), siarki (do 445°C), octanu potasowego.
Nie jest odporna na: stopione aluminium, antymon, ołów, cynę (powyżej 300°C), sód, potas, a także na stopione wodorotlenki potasu i sodu.
Inne substancje
Stal pozostaje odporna na działanie wielu związków organicznych i chemikaliów, m.in.: czterochlorku węgla, dwuchlorku siarki, nadtlenku sodowego, dwusiarczku węgla, solanek peklujących, szkła wodnego, kwasów tłuszczowych i ich estrów, alkoholi (metylowego, etylowego), acetonu, benzenu, cukru, czekolady, drożdży, kawy, kamfory, kreozotu, terpentyny, oleju jadalnego i mineralnego, owoców, warzyw, mleka, piwa, octu, spirytusu.
Nie jest natomiast odporna na: chloroform, chlorooctan, chloroeten, chlorki acetylu, chloroformiany, chlorek etylenu, kwaśne środowiska organiczne (np. kapusty, mleka, wina, soku pomidorowego).
Właściwości
Odporność cieplna
Materiał zachowuje korzystne właściwości mechaniczne w temperaturze do ok. 600–800°C, a w warunkach ciągłego utleniania – nawet powyżej tego zakresu.
Właściwości mechaniczne
- wytrzymałość na rozciąganie: ok. 500–700 MPa,
- wydłużenie: min. 40%,
- granica plastyczności R₀,₂: ok. 220 MPa,
- wysoka udarność w bardzo niskich temperaturach (np. przy –253°C przekracza 70 J/cm²),
- korzystne parametry wytrzymałościowe w wysokich temperaturach (dla R₀,₂ przy 500°C ok. 120 MPa, dla R₁,₀ 150 MPa).
Cechy technologiczne
- stal jest niemagnetyczna,
- ma bardzo dobrą ciągliwość,
- wykazuje dużą zdolność do umacniania się w wyniku zgniotu,
- słabo poddaje się polerowaniu,
- może być obrabiana plastycznie zarówno na zimno, jak i na gorąco; ze względu na podatność na zgniot czasem wymaga wyżarzania międzyoperacyjnego.
Właściwości fizyczne i cieplne stali
Ciepło właściwe (cᵥ)
| Norma i oznaczenie stali | Jednostka | Wartość przy 20°C |
|---|---|---|
| NF A 35-572 (Z6CNNb 18-10) | cal/g·°C | 0,12 |
| DIN 17440 (X10CrNiNb18-9) | J/g·°C | 0,50 |
Współczynnik rozszerzalności liniowej (α)
| Norma i oznaczenie stali | Jednostka | 20–100°C | 20–200°C | 20–300°C | 20–400°C | 20–500°C | 20–600°C | 20–800°C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NF A 35-572 (Z6CNNb 18-10) | 10⁻⁶ K⁻¹ | 16,5 | 17,5 | 18,1 | 18,5 | 18,5 | 19,0 | – |
| DIN 17440 (X10CrNiNb18-9) | 10⁻⁶ K⁻¹ | 16,0 | 17,0 | 17,6 | 18,0 | 18,0 | 18,5 | – |
| SIS 142338 (2338) | 10⁻⁶ K⁻¹ | 17,0 | 17,5 | 18,0 | 18,5 | 19,0 | 19,5 | 20,0 |
Współczynnik przewodzenia ciepła (λ)
| Norma i oznaczenie stali | Jednostka | 20°C | 100°C | 200°C | 400°C | 500°C | 600°C | 800°C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NF A 35-572 (Z6CNNb 18-10) | cal/cm·s·°C | 0,035 | – | – | – | – | 0,05 | – |
| DIN 17440 (X10CrNiNb18-9) | W/m·K | 15 | – | – | – | – | – | – |
| SIS 142338 (2338) | W/m·K | 15 | 15,5 | 17,5 | 20 | 22,5 | 23,5 | – |
Moduł sprężystości wzdłużnej (E)
| Norma i oznaczenie stali | Jednostka | 20°C | 100°C | 200°C | 300°C | 400°C | 500°C | 600°C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NF A 35-572 (Z6CNNb 18-10) | MPa ×10³ | 200 | – | – | – | – | – | – |
| DIN 17440 (X10CrNiNb18-9) | MPa ×10³ | 200 | 194 | 186 | 179 | 172 | 165 | – |
| SIS 142338 (2338) | MPa ×10³ | 200 | 195 | 185 | 178 | 170 | 155 | 133 |
Temperatura topnienia i zakres pracy
Według normy NF A 35-572 (AFNOR) dla stali Z6CNNb 18-10: ok. 1400°C.
Maksymalna temperatura pracy w powietrzu (wg SIS 142338 dla stali 2338): ok. 850°C.
Temperatura kształtowania na gorąco (kucie, walcowanie)
| Norma i oznaczenie stali | Zakres temperatur [°C] |
|---|---|
| DIN 17440 (X10CrNiNb18-9) | 1150 – 750 |
| UNI 6900-71 (X6CrNiNb18-11, X8CrNiNb18-11) | 1200 – 900 |
Umowna granica plastyczności: wartość zależna od temperatury i stanu obróbki materiału.
| Norma i oznaczenie stali | Symbol własności | 50°C | 100°C | 150°C | 200°C | 250°C | 300°C | 350°C | 400°C | 450°C | 500°C | 550°C |
| DIN 17440 – X10CrNiNb18-9 | Rp₀,₂ [MPa] | 190 | 176 | 165 | 155 | 145 | 136 | 130 | 125 | 121 | 119 | 118 |
| R₁,₀ [MPa] | 225 | 210 | 195 | 185 | 175 | 167 | 161 | 156 | 152 | 149 | 147 | |
| UNI 6900-71 – X6CrNiNb18-11 / X8CrNiNb18-11 | Rp₀,₂ [MPa] | 190 | 175 | 165 | 155 | 145 | 135 | 130 | 125 | 120 | 120 | 120 |
Wytrzymałość na pełzanie przy różnych temperaturach
- 560°C → 10,1 kG/mm² (≈ 99 MPa)
- 570°C → 9,1 kG/mm² (≈ 89,5 MPa)
- 580°C → 8,3 kG/mm² (≈ 81,5 MPa)
- 590°C → 7,4 kG/mm² (≈ 72,5 MPa)
- 600°C → 6,7 kG/mm² (≈ 65,5 MPa)
- 610°C → 5,9 kG/mm² (≈ 58 MPa)
- 620°C → 5,4 kG/mm² (≈ 53 MPa)
- 630°C → 4,8 kG/mm² (≈ 47 MPa)
Zgrzewanie
Stal 0H18N12Nb można zgrzewać: elektrycznie oporowo, iskrowo, indukcyjnie. Łączone elementy należy każdorazowo przygotować zgodnie z wymaganiami danej metody.
Cięcie
Wyroby ze stali 0H18N12Nb zaleca się ciąć: mechanicznie, strumieniem plazmy, wodą, laserem
Własności stali 14550 / X6CrNiNb18-10 w temperaturach podwyższonych
Współczynnik rozszerzalności liniowej (α ·10⁻⁶ K⁻¹)
| Temperatura | 100°C | 200°C | 300°C | 400°C | 500°C |
|---|---|---|---|---|---|
| Wartość | 16,0 | 16,5 | 17,0 | 17,5 | 18,0 |
Granica plastyczności (Re)
| Temperatura | 100°C | 200°C | 300°C | 400°C | 500°C |
|---|---|---|---|---|---|
| Wartość [MPa] | ≥ 175 | ≥ 155 | ≥ 136 | ≥ 125 | ≥ 119 |
Moduł sprężystości (E)
| Temperatura | 100°C | 200°C | 300°C | 400°C | 500°C |
|---|---|---|---|---|---|
| Wartość [GPa] | 194 | 186 | 179 | 172 | 165 |
Właściwości fizyczne, mechaniczne i obróbka cieplna stali 1.4550 / X6CrNiNb18-10
Właściwości fizyczne
| Właściwość | Symbol | Wartość / Zakres | Jednostka |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 7,90 | kg/dm³ |
| Pojemność cieplna (20°C) | cp20°C | 500 | J·kg⁻¹·K⁻¹ |
| Przewodność cieplna | λ | 15 | W·m⁻¹·K⁻¹ |
Właściwości mechaniczne
| Właściwość | Symbol | Wartość / Zakres | Jednostka |
|---|---|---|---|
| Moduł sprężystości | E | 200 | GPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Rm | 510 – 740 | MPa |
| Granica plastyczności | Rp0,2 | ≥ 205 | MPa |
| Wydłużenie | A | ≥ 40 | % |
| Twardość | – | ≤ 230 | HB |
Obróbka cieplna
| Proces | Zakres temperatur [°C] | Jednostka |
|---|---|---|
| Przesycanie | 1020 – 1100 | °C |
Zobacz pozostałe stale kwasoodporne
H18N10MT – stal chromowo-niklowo-molibdenowo-tytanowa 1.4571, X6CrNiMoTi17-12-2, AISI 316Ti, AISI 316L
H18N12Nb – stal kwasoodporna chromowo-niklowa z niobem 1.4550, 1.4546, X6CrNiNb18-10, AISI 347, AMS 5646
H17N13M2T – stal chromowo-niklowo-molibdenowo-tytanowa 1.4571, X6CrNiMoTi17-12-2, AISI 316Ti, AISI 316L
00H17N14M2 – stal chromowo-niklowo-molibdenowa 1.4404, 1.4401, 1.4432, 1.4435, 1.4436 ,X2CrNiMo17-12-2, X5CrNiMo17-12-2, X2CrNiMo18-14-3, AISI 316L, X2CrNiMo17-12-3, X3CrNiMo17-13-2
1H18N9 – stal chromowo-niklowa 1.4310, AISI 301, X10CrNi18-8
1H18N9T – stal chromowo-niklowo-tytanowa 0H18N10T, X6CrNiTi18-10, stal 1.4541, 1H18N10T, X8CrNiTi18-10, 1.4878, X10CrNiTi18-10, X7CrNiTi18-10, 1.4940, AISI 321, AISI 321H
0H18N9 – stal chromowo-niklowa 1.4301, X5CrNi18-10, 1.4305, X8CrNiS18-9, 1.4306, X2CrNi19-11, 1.4307, X2CrNi18-9, 1.4311, X2CrNiN18-10 AISI304
0H23N28M3TCu – stal niklowo-chromowo-molibdenowa z miedzią i dodatkiem tytanu X8CrNiNb16-13, 1.4539, X1CrNiMoCu25-20-5, AMS 5646, S34700, X1NiCrMoCu25-20-5, SUS 890, AISI 904L, SUS 317, UNS N08904
Stale wg norm PN – EN, EN, DIN
Zobacz pozostałe stale specjalne wysokostopowe
wysokostopowa stal do pracy przy podwyższonych temperaturach
stal stopowa do pracy przy podwyższonych temperaturach
stal nierdzewna
stale żaroodporne i żarowytrzymałe
stal kwasoodporna
FAQ – Stal nierdzewna 1.4550 / 1.4546 / X6CrNiNb18-10 / AISI 347 / AMS 5646 / 0H18N12Nb
Co to jest stal 1.4550 (1.4546, X6CrNiNb18-10, AISI 347) i jakie ma oznaczenia?
Stal 1.4550 (wg EN), 1.4546, 0H18N12Nb (wg PN) oraz X6CrNiNb18-10 (wg DIN), znana również jako AISI 347 i AMS 5646, to stal austenityczna chromowo-niklowa z dodatkiem niobu. Dzięki stabilizacji Nb zachowuje wysoką odporność na korozję międzykrystaliczną po spawaniu i długotrwałej pracy w zakresie 450–800 °C. Jest gatunkiem bliskim 1.4541 (AISI 321), lecz z niobem zamiast tytanu.
Jaki jest skład chemiczny stali 1.4550 / 347?
| Pierwiastek | Zawartość [%] |
|---|---|
| C | ≤ 0,08 |
| Mn | ≤ 2,00 |
| Si | ≤ 1,00 |
| P | ≤ 0,045 |
| S | ≤ 0,015 |
| Cr | 17 – 19 |
| Ni | 9 – 12 |
| Nb + Ta | 0,3 – 1,0 |
Jakie są właściwości mechaniczne stali 1.4550 (AISI 347)?
- Wytrzymałość na rozciąganie Rm: 500 – 700 MPa
- Granica plastyczności Rp0,2: ≥ 200 MPa
- Wydłużenie A: ≥ 40 %
- Twardość HB: ≤ 230
- Moduł sprężystości (E): ok. 200 GPa
- Gęstość: 7,9 g/cm³
- Ciepło właściwe (20 °C): ok. 500 J/kg·K
- Przewodność cieplna (20 °C): ok. 15 W/m·K
Jaką odporność korozyjną ma stal 1.4550 / X6CrNiNb18-10?
Stal charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością na korozję w środowiskach atmosferycznych, wodnych i umiarkowanie agresywnych chemicznie. Stabilizacja niobem chroni przed korozją międzykrystaliczną nawet po długotrwałym wygrzewaniu w temperaturach 400–800 °C. Nie jest jednak odporna na środowiska chlorkowe, kwas fluorowodorowy ani stężone kwasy nieorganiczne.
Jakie są właściwości cieplne i zakres pracy stali 1.4550?
| Temperatura [°C] | Wsp. rozszerzalności liniowej α·10⁻⁶ K⁻¹ | Moduł sprężystości E [GPa] | Granica plastyczności Re [MPa] |
|---|---|---|---|
| 100 | 16,0 | 194 | ≥ 175 |
| 200 | 16,5 | 186 | ≥ 155 |
| 300 | 17,0 | 179 | ≥ 136 |
| 400 | 17,5 | 172 | ≥ 125 |
| 500 | 18,0 | 165 | ≥ 119 |
Maksymalna temperatura pracy w powietrzu: ok. 850 °C.
Temperatura topnienia: ok. 1400 °C.
Jak zachowuje się stal 1.4550 / AISI 347 podczas spawania?
Spawalność jest bardzo dobra. Nie wymaga podgrzewania wstępnego ani wyżarzania po spawaniu. Zalecane są elektrody typu 347 lub 308LNb. Struktura pozostaje stabilna dzięki wiązaniu węgla przez Nb. Przy spawaniu grubszych sekcji należy ograniczać wprowadzane ciepło, aby uniknąć zgrubień ferrytu delta.
W jakich zastosowaniach używa się stali 1.4550 / 347?
- Przemysł chemiczny i petrochemiczny – wymienniki ciepła, kolumny, reaktory
- Energetyka – części kotłów, rury, elementy grzejne
- Przemysł spożywczy i farmaceutyczny – aparatura kontaktująca się z mediami korozyjnymi
- Lotnictwo – elementy silników i kolektorów spalin (AMS 5646)
- Konstrukcje pracujące w wysokiej temperaturze do 850 °C
Jakie procesy obróbki cieplnej stosuje się dla stali 1.4550?
- Przesycanie: 1020 – 1100 °C, szybkie chłodzenie w wodzie lub powietrzu
- Wyżarzanie odprężające: 900 – 950 °C, chłodzenie na powietrzu
- Po obróbce cieplnej stal nie wymaga hartowania – struktura pozostaje austenityczna.
Jakie półwyroby są dostępne w gatunku 1.4550 / AISI 347?
Dostępne są pręty walcowane, ciągnione i kute, blachy zimno- i gorącowalcowane, rury bezszwowe i spawane, taśmy sprężynowe, odkuwki oraz profile stalowe (kątowniki, ceowniki, kształtowniki zamknięte).
Jakie normy obejmują stal 1.4550 / AISI 347?
- PN: 0H18N12Nb, 1H18N9T (zbliżone)
- EN: 1.4550, 1.4546, X6CrNiNb18-10
- DIN: X6CrNiNb18-10, X5CrNiNb18-10
- AISI / SAE: 347, 347H
- AMS: 5646, 5512
- ISO / ASTM: Type 347 / UNS S34700
