Stal 1.4835, X9CrNiSiNCe21-11-2 wysokostopowa – PN EN 10095 PN EN 10088-1:2007 stal 253MA, UNS30815, RA 253 MA, X7CrNiSiNCe21-11 stal żaroodporna austenityczna niklowo-chromowa z dodatkiem ceru
Porównanie składu chemicznego stali gatunku 1.4835 (X9CrNiSiNCe21-11-2) z zamiennikami: RA 253MA, 253MA, X7CrNiSiNCe21-11, UNS30815
| Gatunek stali | Norma | Skład chemiczny (%) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Inne | ||
| X9CrNiSiNCe21-11-2 1.4835 | PN-EN DIN-EN | 0,05–0,12 | max 1,00 | 1,40–2,50 | max 0,045 | max 0,015 | 20,00–22,00 | 10,00–12,00 | N 0,12–0,20 Ce 0,03–0,08 |
| X7CrNiSiNCe21-11 X7CrNiSiNCe2111 | GOST-R | 0,05–0,10 | max 0,08 | 1,4–2,0 | max 0,04 | max 0,03 | 20,00–22,00 | 10,00–12,00 | N 0,14–0,20 Ce 0,03–0,08 |
| RA 253MA® S30815 SA182 (F45) | RA UNS ASTM / SMC | 0,05–0,10 | max 0,80 | 1,40–2,00 | max 0,04 | max 0,03 | 20,00–22,00 | 10,00–12,00 | N 0,14–0,20 Ce 0,03–0,08 Fe – reszta |
| Therma 253MA® Alleima® 253MA | Outokumpu Alleima (Sandvik) | ~0,08 | ~1,60 | ~0,50 | max 0,025 | max 0,015 | ~21,00 | ~9,90 | N ~0,17 Ce ~0,06 Fe – reszta |
| |||||||||
Stal 1.4835, 253MA, X9CrNiSiNCe21-11-2, UNS30815 – własności, obróbka, zastosowanie
Stal żaroodporna 1.4835 znana również jako 253 MA lub X9CrNiSiNCe21-11-2, to austenityczna stal żaroodporna o wysokiej zawartości chromu i niklu, wzbogacona dodatkiem ceru i azotu. Dzięki temu charakteryzuje się doskonałą odpornością na utlenianie w temperaturach do 1150°C oraz wysoką wytrzymałością na pełzanie.
Właściwości mechaniczne:
- Granica plastyczności (Rp0,2): ≥310 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie (Rm): 650–850 MPa
- Wydłużenie (A5): ≥40%
- Twardość: ≤210 HB
Stal 1.4835, 253MA, UNS30815 – średni współczynnik rozszerzalności cieplnej:
| Zakres temperatur (°C) | Współczynnik rozszerzalności cieplnej (×10⁻⁶ K⁻¹) |
|---|---|
| 20 – 200 | 17,0 |
| 20 – 400 | 18,0 |
| 20 – 600 | 18,5 |
| 20 – 800 | 19,0 |
| 20 – 1000 | 19,5 |
Właściwości fizyczne:
- Gęstość: 7,8 g/cm³
- Przewodność cieplna w 20°C: 15 W/m·K
- Opór elektryczny w 20°C: 0,85 Ω·mm²/m
Obróbka cieplna:
- Obróbka plastyczna na gorąco: 900–1150°C
- Wyżarzanie zmiękczające: 1020–1120°C, chłodzenie w powietrzu lub wodzie przez 5–20 minut
- Wyżarzanie odprężające: 850–950°C, chłodzenie w powietrzu do 30 minut
Zastosowanie:
Stal żaroodporna 1.4835 (253MA), jest szeroko stosowana w aplikacjach wymagających wysokiej odporności na temperaturę i utlenianie, takich jak:
- Elementy komór spalania
- Suszarnie
- Podstawki do obróbki cieplnej
- Rury dla przemysłu szklarskiego i cementowego
- Kolektory wydechowe silników spalinowych
- Autoklawy
- Obudowy pieców do obróbki cieplnej
- Rekuperatory
- Wirniki i podzespoły wentylatorów
- Wymienniki ciepła
- Elementy turbin parowych
- Zawory zwrotne
Stal 253MA, 1.4835 – spawalność
- Bardzo dobra spawalność metodami TIG, MIG/MAG i MMA.
- Zalecane elektrody i druty spawalnicze: ER 253MA / E 253MA.
- Nie wymaga podgrzewania przed spawaniem, ale zalecane jest wolne chłodzenie, aby uniknąć naprężeń.
- Możliwe spawanie z innymi stalami austenitycznymi i ferrytycznymi.
Stal 1.4835, 253MA, – cięcie i obróbka mechaniczna
- plazmowe i laserowe – rekomendowane.
- Cięcie tlenowe nie jest zalecane, ponieważ stal jest odporna na utlenianie.
- Obróbka skrawaniem trudniejsza niż w przypadku standardowych stali nierdzewnych ze względu na dużą zawartość krzemu i azotu.
Stal 253MA (1.4835, X9CrNiSiNCe21-11-2, UNS30815) odporność na korozję
Stal 1.4835 – 253MA – odporność na korozję w wysokich temperaturach
- Utlenianie: Stal 253MA – 1.4835 ma bardzo dobrą odporność na utlenianie do 1150°C w atmosferze powietrza, co zawdzięcza wysokiej zawartości chromu (20-22%) oraz obecności ceru (Ce), który poprawia zdolność do regeneracji warstwy tlenków.
- Gazowe środowiska redukujące i utleniające:
- W środowiskach zawierających siarkę (np. spaliny, atmosfery piecowe) odporność jest ograniczona, szczególnie w warunkach niskiej zawartości tlenu, gdzie dochodzi do reakcji z siarką, tworzenia siarczków i degradacji struktury.
- Silnie utleniające środowiska, jak gazy zawierające tlen i parę wodną, stal 253MA wykazuje lepszą odporność niż 1.4845, dzięki obecności ceru, który stabilizuje warstwę ochronnych tlenków.
- W środowiskach redukujących (np. zawierających wodór, CO, CH₄) jej odporność jest niższa w porównaniu do stopów niklowych, ale przewyższa standardowe stale nierdzewne.
Stal żaroodporna 253MA, 1.4835, X9CrNiSiNCe21-11-2 – odporność na korozję w środowisku wodnym
- Odporność na korozję w wodzie nie jest wysoka, ponieważ stal 253MA nie została zaprojektowana do pracy w warunkach wodnych lub wilgotnych, w przeciwieństwie do typowych stali nierdzewnych jak 316L czy 904L.
- Korozja wżerowa i szczelinowa:
- Ze względu na stosunkowo niską zawartość niklu (10-12%) i brak molibdenu (Mo), odporność na korozję wżerową jest znacznie słabsza niż w stalach nierdzewnych typu 316L.
- W warunkach wysokiej wilgotności i obecności chlorków (np. woda morska) stal szybko ulega korozji wżerowej, co wyklucza jej stosowanie w takich środowiskach.
- Ogólna korozja: W środowisku kwaśnym (np. H₂SO₄, HCl) oraz zasadowym (np. NaOH) stal 1.4835 nie ma wystarczającej odporności i może ulegać przyspieszonej degradacji.
- Korozja międzykrystaliczna: Ze względu na stosunkowo wysoką zawartość węgla (0,05–0,10%), istnieje ryzyko wytrącania węglików chromu na granicach ziaren, co może prowadzić do korozji międzykrystalicznej po dłuższym przebywaniu w zakresie temperatur 600–900°C.
Odporność na korozję gazową i siarczkową
- Atmosfera zawierająca siarkę (H₂S, SO₂):
- Odporność jest ograniczona, szczególnie w warunkach redukujących (np. spaliny zawierające siarkę i małą ilość tlenu).
- Wysoka zawartość węgla oraz brak molibdenu sprawiają, że stal może ulegać korozji siarczkowej, zwłaszcza w przedziale 600–900°C.
- W środowiskach silnie zasiarczonych lepiej sprawdzają się stale z dodatkiem molibdenu, np. 310MoLN (1.4466).
Stal 1.4835, 253MA – odporność na chlorowanie i nawęglanie
- Wysoka odporność na chlorowanie dzięki warstwie tlenków chromu i ceru, choć w ekstremalnych warunkach (np. spaliny zawierające Cl₂) lepszą odporność mają stopy niklowe.
- Odporność na nawęglanie jest lepsza niż w standardowych stalach nierdzewnych, ale słabsza niż w stalach typu 25Cr20Ni (1.4841). W atmosferach bogatych w węgiel (np. w procesach koksowania, pirolizy) istnieje ryzyko wnikania węgla do struktury i tworzenia warstw kruchych węglików.
Podsumowanie odporności na korozję stali 253MA (1.4835, UNS30815)
| Rodzaj korozji | Odporność |
|---|---|
| Utlenianie w powietrzu | Bardzo dobra do 1150°C |
| Korozja gazowa w SO₂/H₂S | Średnia – ograniczona odporność w środowiskach redukujących |
| Korozja wżerowa | Słaba – podatna w obecności chlorków |
| Korozja międzykrystaliczna | Ryzyko przy 600–900°C (ze względu na węgiel) |
| Korozja ogólna w kwasach i zasadach | Niska odporność – niezalecana do pracy w agresywnych mediach chemicznych |
| Nawęglanie | Średnia odporność – lepsza niż 1.4845, ale gorsza niż 25Cr20Ni |
| Chlorowanie | Dobra – odporna na działanie Cl₂ przy wysokich temperaturach |
| Korozja w wodzie | Słaba – nie jest stalą przeznaczoną do kontaktu z wodą |
Stal 253MA (1.4835, X9CrNiSiNCe21-11-2) jest stalą żaroodporną, a nie nierdzewną, co oznacza, że jej odporność na korozję wodną i chemiczną jest ograniczona.
Jeśli wymagane jest stosowanie w środowisku korozyjnym, należy rozważyć stale nierdzewne z molibdenem
(np. 316L,
904L) lub stopy niklowe (np. Inconel 600).
Porównanie stali 253MA (1.4835, X9CrNiSiNCe21-11-2) i 1.4845 (H23N18)
| Właściwość | 253MA (1.4835) | 1.4845 (H23N18) |
|---|---|---|
| Skład chemiczny | Ni 10–12%, Cr 20–22%, Ce, N | Ni 19–22%, Cr 23–26% |
| Max temperatura utleniania | 1150°C | 1100°C |
| Pełzanie | Lepsza odporność | Gorsza od 253MA |
| Spawalność | Bardzo dobra | Bardzo dobra |
| Cięcie tlenowe | Niezalecane | Możliwe |
| Żaroodporność | Wysoka (dzięki Ce) | Dobra, ale bez dodatku Ce |
| Zastosowanie | Piece przemysłowe, wymienniki ciepła | Przemysł petrochemiczny, energetyczny |
- Stal 253MA (1.4835) sprawdza się lepiej w warunkach wysokotemperaturowych i w środowiskach agresywnych chemicznie. Dzięki cerowi i azotowi oferuje lepszą odporność na utlenianie i pełzanie niż 1.4845.
- Stal 1.4845 (H23N18) ma wyższą zawartość niklu i chromu, co daje dobrą odporność na korozję i utlenianie, ale nie jest tak żarowytrzymała jak 253MA.
- W zastosowaniach, gdzie kluczowe są pełzanie i długotrwała praca w wysokich temperaturach, 253MA jest lepszym wyborem.
Uwagi: Stal 1.4835 nie jest magnetyczna w stanie wyżarzonym, jednak może wykazywać magnetyzm po spawaniu. Nie zaleca się jej stosowania do kucia.
Firma Alfa-Tech dostarcza wyroby hutnicze w gatunku 1.4835, 253MA, RA 235MA, UNS30815 w różnych formach, dopasowanych do potrzeb przemysłu i produkcji:
- Blachy 1.4835, 253MA, RA 235MA, UNS30815 – walcowane na gorąco i blachy zimnowalcowane, dostępne w różnych grubościach i formatach, wykorzystywane m.in. w konstrukcjach pieców, osłonach termicznych, kanałach spalin oraz częściach instalacji przemysłowych.
- Pręty 1.4835, 253MA, RA 235MA, UNS30815 – walcowane oraz pręty ciągnione 1.4835, pręty kute, które sprawdzają się w produkcji elementów maszyn, części konstrukcyjnych oraz detali pracujących w wysokich temperaturach.
- Odkuwki swobodne 1.4835 – dla wymagających zastosowań, gdzie niezbędna jest wysoka odporność materiału na obciążenia cieplne i mechaniczne.
- Rury bezszwowe 1.4835, 253MA, RA 235MA – przeznaczone do instalacji narażonych na działanie gazów i spalin, w tym w energetyce, przemyśle chemicznym i petrochemicznym.
Dzięki szerokiej dostępności kształtów i wymiarów, stal 1.4835 od Alfa-Tech pozwala na elastyczne dopasowanie do indywidualnych wymagań klienta, zarówno w produkcji seryjnej, jak i jednostkowej.
Zobacz także
Stale żaroodporne, żaroodporne nierdzewne oraz żarowytrzymałe wg PN 71/H-86022
H5M – stal żaroodporna chromowo-molibdenowa 12CrMo195,1.7362
H6S2 – stal żaroodporna chromowo-krzemowa X10CrAl7,1.4713
H13JS – stal chromowo-aluminiowo-krzemowa X10CrAl13,1.4724
H18JS – stal chromowo-aluminiowo-krzemowa X10CrAl18,1.4742
H24JS – stal chromowo-aluminiowo-krzemowa X10CrAl24,1.4762
H25T – stal żaroodporna chromowa z dodatkiem tytanu X8CrTi25,1.4746
H20N12S2 – stal chromowo-niklowo-krzemowa X15CrNiSi20-12,1.4828
H23N13 – stal chromowo-niklowa X12CrNi23-13,1.4833
H23N18 – stal żarowytrzymała chromowo-niklowa X12CrNi25-21,1.4845
H25N20S2 – stal chromowo-niklowo-krzemowa X15CrNiSi25-20,1.4841
H16N36S2 – stal niklowo-chromowo-krzemowa X12NiCrSi35-15, 1.4864
Stal zaworowa wg PN
H9S2 – stal zaworowa chromowo-krzemowa X45CrSi9-3,1.4718
H10S2M – stal zaworowa chromowo-krzemowa X40CrSiMo10-2,1.4731
Stal żaroodporne wg PN EN 10088-1:2007
1.4876, X10NiCrAlTi32-21 stal austenityczna niklowo-chromowa z dodatkiem tytanu i aluminium 1.4958, Alloy 800
1.4835, X9CrNiSiNCe21-11-2 stal żaroodporna austenityczna niklowo-chromowa z dodatkiem ceru 253 MA,sandvik 253MA®,UNS30815
wykaz gatunków wg PN EN 10088-1:2007
Pozostałe stale wysokostopowe i specjalne
stal wysokostopowa do pracy przy podwyższonych temperaturach
stale stopowe do pracy przy podwyższonych temperaturach
stal nierdzewna
stal żaroodporna i żarowytrzymała
stale kwasoodporne
Najczęściej zadawane pytania (FAQ) o stali 1.4835 / 253MA
Jaka jest maksymalna temperatura pracy stali 1.4835 (253MA)?
Stal 1.4835 (253MA) zachowuje odporność na utlenianie do około 1150°C. Dzięki dodatkowi ceru i azotu charakteryzuje się bardzo dobrą żarowytrzymałością i stabilnością strukturalną.
Jakie są właściwości mechaniczne stali 1.4835?
- Wytrzymałość na rozciąganie (Rm): 650–850 MPa
- Granica plastyczności (Rp0,2): ≥310 MPa
- Wydłużenie: ≥40%
- Twardość: ≤210 HB
Do czego stosuje się stal żaroodporną 1.4835?
Najczęstsze zastosowania to: komory spalania, suszarnie, autoklawy, obudowy pieców, wymienniki ciepła, kolektory wydechowe, rekuperatory, elementy turbin i wirniki wentylatorów.
Czym różni się stal 1.4835 od 1.4841 i 1.4845?
Stal 1.4835 zawiera dodatki ceru i azotu, co znacząco poprawia odporność na pełzanie i utlenianie w porównaniu do klasycznych gatunków 1.4841 i 1.4845. Dzięki temu jest lepszym wyborem do pracy w temperaturach bliskich 1150°C.
Czy stal 1.4835 można spawać?
Tak, stal 253MA ma bardzo dobrą spawalność metodami TIG, MIG/MAG i MMA. Zalecane spoiwa to elektrody i druty typu ER 253MA / E 253MA.
Jakie są właściwości fizyczne stali 253MA?
- Gęstość: 7,8 g/cm³
- Przewodność cieplna: 15 W/m·K (w 20°C)
- Opór elektryczny: 0,85 Ω·mm²/m
- Współczynnik rozszerzalności cieplnej: 17–19,5 ×10⁻⁶ K⁻¹ (20–1000°C)
Jakie są alternatywy dla stali 1.4835?
Alternatywne gatunki to 1.4845 (AISI 310S) o wyższej odporności na pełzanie oraz nowoczesne stale żaroodporne, np. Outokumpu Therma 253MA lub Alleima® 253MA.
Jakie formaty stali 1.4835 są dostępne?
Stal 253MA dostępna jest w postaci blach, rur i prętów w typowych wymiarach dla zastosowań wysokotemperaturowych.