Stal H20N12S2 – austenityczna stal żaroodporna i żarowytrzymała chromowo-niklowo-krzemowa PN-71/H-86022 stal 1.4828, X15CrNiSi20-12, AISI 309, Z17CNS20-12, X20CrNiN22-11, 1.4824, stal żaroodporna i żarowytrzymała wysokostopowa o specjalnych właściwościach chromowo-niklowo-krzemowa H18N9S PN-71/H-86022
Porównanie składu chemicznego stali H20N12S2 i pokrewnych gatunków 1.4828, X15CrNiSi20-12, AISI 309, Z17CNS20-12, X20CrNiN22-11, 1.4824
| Skład chemiczny w % | |||||||||||||
| Gatunek Stali | Norma | C (%) | Mn (%) | Si (%) | P (%) | S (%) | Cr (%) | Ni (%) | Mo % | V (%) | W (%) | Cu % | Inne |
| H20N12S2 | PN | max 0.2 | max 1.5 | 1.8 – 2.5 | max 0.045 | max 0.030 | 19.0 – 22.0 | 11.0 – 13.0 | max 0.5 | max 0.2 | max 0.5 | max 0,3 | |
| H18N9S | PN | 0.1 – 0.2 | max 2.0 | 0.8 – 2.0 | max 0.045 | max 0.030 | 17.0 – 20.0 | 8.0 – 11.0 | max 0.5 | max 0.2 | max 0.5 | – | – |
| 20H20N14S2 20KH20N14S2 20Ch20N14S2 20X20H14C2 | GOST | max 0.2 | max 1.5 | 2,00-3,00 | max 0,035 | max 0,025 | 19,00-22,00 | 12,00-15,00 | max 0,30 | max 0,20 | max 0,20 | Ti max 0,20 | |
| X15CrNiSi20-12 1.4828 | PN EN, SEW 470 | max 0.2 | max 2.0 | 1.5 – 2.0 | max 0.045 | max 0.015 | 19.0 – 21.0 | 11.0 – 13.0 | – | – | – | – | N max 0.11 |
| X20CrNiN22-11 1.4824 | DIN EN | 0,15-025 | 1.00-1.60 | min 1,00 | max 0.040 | max 0.030 | 20.5 – 22.5 | 10.0 – 12.0 | – | – | – | – | N 0,15 – 0,30 |
| Z10CNS20-12 | AFNOR | max 0.10 | – | 1.8 | – | – | 20.0 | 12.0 | – | – | – | – | – |
| Z17CNS20-12 | AFNOR | max 0.17 | max 2.0 | 1.5 – 2.5 | max 0.040 | max 0.015 | 19.0 – 21.5 | 11.0 – 13.0 | – | – | – | – | – |
| 15SiNiCr200 1.4828 | STAS | max 0.2 | max 2.0 | 1.5 – 2.5 | max 0.045 | max 0.030 | 19.0 – 21.0 | 11.0 – 13.0 | max 0.2 | – | – | max 0.3 | – |
| X16CrNi23 | UNI | max 0.2 | max 2.0 | max 1.0 | max 0.045 | max 0.030 | 22.0 – 24.0 | 12.0 – 15.0 | – | – | – | – | – |
| AISI 309 UNSS30900 SAE30309 | ASTM AISI SAE | max 0.2 | max 2.0 | max 1.0 | max 0.045 | max 0.030 | 22.0 – 24.0 | 12.0 – 15.0 | – | – | – | – | – |
| SUH 309 | JIS | max 0,20 | max 2.0 | max 1,00 | max 0.040 | max 0.030 | 22,00-24,00 | 12,00-15,00 | – | – | – | – | – |
| H8 | MSZ | max 0,20 | max 2.0 | 0,80-2,00 | max 0.040 | max 0.030 | 17,00-20,00 | 8,00-11,00 | – | – | – | – | – |
| 1Cr20Ni14Si2 | GB/T | max 0,20 | max 2.0 | 1,50-2,50 | max 0,035 | max 0,030 | 19,00-22,00 | 12,00-15,00 | – | – | – | – | – |
| PN (Polska Norma) – Polskie Normy, oficjalne standardy stosowane w Polsce, dotyczące składu chemicznego, właściwości mechanicznych i zastosowań materiałów, w tym stali. EN (European Norm) – Europejskie Normy (Norma Europejska) ustanowione przez CEN (Europejski Komitet Normalizacyjny). Są szeroko stosowane w Unii Europejskiej i określają m.in. właściwości stali w ujęciu standardowym. AFNOR (Association Française de Normalisation) – Francuska organizacja normalizacyjna, odpowiedzialna za standardy materiałowe, w tym dla stali. SEW (Stahl-Eisen-Werkstoffblatt) – Niemieckie normy dotyczące stali i stopów żelaza. SEW to specyfikacje wydawane przez Niemiecki Instytut Stali. STAS (Standardul de Stat al României) – Normy rumuńskie dotyczące stali i materiałów inżynierskich. UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) – Włoskie normy techniczne określające właściwości materiałów, w tym stali. MSZ (Magyar Szabvány) – Węgierskie Normy Krajowe. Normy MSZ są oficjalnymi standardami stosowanymi na Węgrzech, obejmującymi specyfikacje materiałowe, w tym stali konstrukcyjnych i nierdzewnych. Są dostosowywane do norm europejskich EN. JIS (Japanese Industrial Standards)Japońska Norma Przemysłowa. Określa standardy techniczne dla różnych materiałów, w tym stali, opracowane przez Japanese Standards Association (JSA). Normy JIS obejmują właściwości chemiczne, mechaniczne oraz zastosowania materiałów, takich jak stal nierdzewna (np. JIS G4303 dla stali nierdzewnych). GB/T (Guobiao Standards) – Chińska Norma Krajowa. „GB” oznacza obowiązkową normę krajową, natomiast „GB/T” odnosi się do standardów zalecanych (ang. recommended standard). Normy GB/T są szeroko stosowane w Chinach do klasyfikacji stali (np. GB/T 1220 dla stali nierdzewnych). AISI (American Iron and Steel Institute) – Amerykański Instytut Żelaza i Stali, definiujący klasyfikacje stali i ich właściwości. ASTM (American Society for Testing and Materials) – Amerykańska organizacja normalizacyjna, tworząca standardy dla materiałów i ich testowania, często używana w przemyśle stalowym. SAE (Society of Automotive Engineers) – Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacyjnych, odpowiedzialne za normy materiałowe, szczególnie dla przemysłu motoryzacyjnego. | |||||||||||||
Stal żaroodporna 1.4828, H20N12S2, X15CrNiSi20-12, AISI 309 – charakterystyka i przeznaczenie stali żaroodpornej i żarowytrzymałej
Stal 1.4828, znana również jako AISI 309, H20N12S2 czy X15CrNiSi20-12, to materiał ceniony w wielu gałęziach przemysłu za swoją niezawodność w ekstremalnych warunkach pracy. Należy do grupy stali żaroodpornych i żarowytrzymałych, co sprawia, że znajduje zastosowanie tam, gdzie zwykłe gatunki nie są w stanie sprostać wysokim temperaturom i agresywnym atmosferom procesowym. Od lat wykorzystuje się ją w energetyce, hutnictwie, przemyśle szklarskim i chemicznym, a jej popularność wynika z połączenia trwałości, dobrej spawalności i dostępności w szerokim asortymencie wyrobów.
Dzięki swojej wszechstronności stal 1.4828 jest rozwiązaniem, które łączy parametry techniczne z praktyczną użytecznością, zapewniając bezpieczeństwo i stabilność procesów technologicznych.
Odporność korozyjna stali żaroodpornej 1.4828 / X15CrNiSi20-12 / H20N12S2
- Stal 1.4828 / H20N12S2 jest dobrze odporna na działanie powietrza i atmosfer utleniających do temperatury ok. 1050°C.
- Wykazuje odporność w środowiskach nawęglających, azotujących i węgloazotujących, dzięki wysokiej zawartości chromu (ok. 20%) i niklu (ok. 12%).
- Słaba strona: ograniczona odporność na atmosfery zawierające związki siarki. W kontakcie z gazami siarkowymi stal szybko traci trwałość i powstają kruche siarczki.
- W warunkach wilgotnych i umiarkowanie korozyjnych (np. para wodna, spaliny) utrzymuje dobrą trwałość, ale nie zastąpi stali typowo kwasoodpornych (np. 1.4404, 1.4571).
Własności stali 1.4828 (AISI 309, H20N12S2, X15CrNiSi20-12) w podwyższonych temperaturach
| Temperatura [°C] | Wytrzymałość na pełzanie Rz/10 000 h [MPa] | Wytrzymałość na pełzanie Rz/100 000 h [MPa] |
| 600 | 118 | 71 |
| 700 | 44 | 23 |
| 800 | 18 | 7 |
| 900 | 7 | 2 |
| 1000 | 1,5 | 0,3 |
Stal 1.4828 (AISI 309, H20N12S2) charakteryzuje się stopniowym spadkiem wytrzymałości na pełzanie wraz ze wzrostem temperatury.
- Do ok. 600°C materiał zachowuje wysoką stabilność i może być stosowany w elementach poddawanych długotrwałym obciążeniom.
- W zakresie 700–800°C stal nadal sprawdza się w wielu aplikacjach przemysłowych, choć jej odporność zmęczeniowa spada.
- Powyżej 900°C zaczyna tracić znaczną część żarowytrzymałości – w takich warunkach lepiej rozważyć gatunki alternatywne, np. 1.4841 czy 1.4845.
Stal żaroodporna 1.4828 (X15CrNiSi20-12, AISI 309, H20N12S2) – właściwości fizyczne
| Parametr | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|
| Gęstość | 7,80 | g/cm³ |
| Pojemność cieplna (Cp, 20–100°C) | 500 | J·kg⁻¹·K⁻¹ |
| Przewodność cieplna (λ) | 14,7 | W·m⁻¹·K⁻¹ |
| Współczynnik rozszerzalności liniowej (α) | 15,0·10⁻⁶ (w zakresie 20–100°C) | K⁻¹ |
Właściwości mechaniczne i obróbka stali 1.4828 (AISI 309, H20N12S2)
| Parametr / Proces | Zakres / Wartość | Uwagi dotyczące obróbki |
|---|---|---|
| Moduł sprężystości (E) | 196 GPa | — |
| Kucie | 1150–950°C | Po zakończeniu kucia chłodzić na powietrzu. |
| Walcowanie | 1150–950°C | Obróbka w tym samym zakresie temperatur. |
| Przesycanie | 1100–1150°C | Po przesycaniu chłodzić w wodzie. |
Obróbka cieplna
- Przesycanie: przeprowadza się w temperaturze 1100–1150°C, z chłodzeniem w wodzie lub powietrzu (dla cieńszych elementów). Efekt – jednorodna struktura austenityczna i maksymalna odporność korozyjna.
- Kucie i walcowanie: w zakresie 1150–950°C; po kuciu zaleca się chłodzenie na powietrzu.
- Hartowanie klasyczne nie ma zastosowania (stal austenityczna nie ulega zahartowaniu).
- Częściowo stosuje się stabilizację cieplną – krótkotrwałe wygrzewanie, które poprawia odporność na pełzanie w długich okresach pracy w podwyższonych temperaturach.
Spawalność
- Gatunek 1.4828 jest dobrze spawalny, zarówno metodami MIG/MAG, jak i TIG.
- Z uwagi na wysoką zawartość niklu i austenityczną strukturę nie ma ryzyka hartowności ani kruchości spoin.
- Nie jest wymagane podgrzewanie przed spawaniem ani obróbka cieplna po spawaniu – spoiny zachowują stabilność strukturalną.
- Zaleca się jednak stosowanie odpowiednich dodatków spawalniczych (np. druty typu 309) dla uzyskania najlepszej odporności żarowej spoiny.
Zastosowania stali 1.4828 (X15CrNiSi20-12, AISI 309, H20N12S2)
Stal żaroodporna 1.4828 dzięki połączeniu żaroodporności, żarowytrzymałości i dobrej spawalności znajduje szerokie zastosowanie w wielu sektorach przemysłu. Jej odporność na utlenianie do 1050°C sprawia, że jest wybierana tam, gdzie inne gatunki szybko tracą swoje właściwości.
Energetyka
- Rury kotłowe i elementy kotłów pracujące w warunkach wysokiej temperatury.
- Komory spalania w instalacjach przemysłowych i energetycznych.
- Elementy wymienników ciepła narażone na działanie gorących spalin.
Przemysł chemiczny i petrochemiczny
- Kolumny i reaktory w instalacjach chemicznych, gdzie występują gazy nawęglające i azotujące.
- Instalacje do transportu gazów procesowych pracujących w wysokich temperaturach.
- Rurociągi w środowiskach agresywnych, z ograniczoną zawartością związków siarki.
Przemysł ceramiczny i szklarski
- Elementy pieców obrotowych i komorowych, gdzie wymagana jest trwałość konstrukcji przy stałym działaniu wysokiej temperatury.
- Podajniki i prowadnice w liniach produkcji szkła i ceramiki.
- Części instalacji poddawane cyklicznym nagrzewaniom i chłodzeniom.
Przemysł metalurgiczny
- Części pieców hutniczych pracujących w atmosferze bogatej w gazy procesowe.
- Rusztowiny i elementy konstrukcyjne w urządzeniach do spiekania rud.
- Podzespoły urządzeń wymagających długotrwałej odporności na pełzanie.
Spalarnie odpadów i instalacje kominowe
- Kanały spalin i przewody odprowadzające gorące gazy.
- Wymienniki ciepła w instalacjach do spalania odpadów komunalnych i przemysłowych.
- Filtry i systemy oczyszczania spalin, gdzie ważna jest zarówno odporność cieplna, jak i chemiczna.
Stal żaroodporna 1.4828 / X15CrNiSi20-12 a inne stale żaroodporne
1.4828 vs 1.4841 – którą wybrać?
- 1.4828 (AISI 309) – dobra żaroodporność do 1050°C, łatwo spawalna, odporna na nawęglanie i azotowanie, ale słaba w środowiskach siarkowych.
- 1.4841 (AISI 314) – wyższa zawartość niklu i krzemu, dzięki czemu sprawdza się do ok. 1100–1120°C; lepsza stabilność strukturalna w długotrwałej pracy.
Wybór: jeśli potrzebna jest odporność powyżej 1050°C – wybierz 1.4841. W mniej ekstremalnych warunkach i przy spawaniu – 1.4828.
1.4828 vs 1.4845 – którą wybrać?
- 1.4828 (AISI 309) – klasyczna stal żaroodporna, szeroko dostępna, dobra relacja ceny do właściwości.
- 1.4845 (AISI 310S) – niskowęglowa odmiana stali żaroodpornych, bardzo odporna na pełzanie, idealna do ciągłej pracy w temperaturach ok. 1100°C, lepsza odporność na szoki termiczne.
Wybór: do pracy ciągłej w najwyższych temperaturach i przy cyklach grzania–chłodzenia – 1.4845. W typowych instalacjach – 1.4828.
1.4828 vs H18N9S – którą wybrać?
- 1.4828 (AISI 309) – do 1050°C, wysoka odporność na atmosfery nawęglające.
- H18N9S – stal nierdzewna żaroodporna tylko do ok. 850°C, o niższej odporności żarowytrzymałej, stosowana w mniej wymagających warunkach.
Wybór: w środowiskach powyżej 850°C – 1.4828. Do standardowych warunków wysokotemperaturowych – H18N9S.
Tabela porównawcza – 1.4828 ( X15CrNiSi20-12), 1.4841, 1.4845, H18N9S
| Gatunek stali | Oznaczenia (EN/AISI/PN) | Max temp. pracy [°C] | Odporność na siarkę i jej związki | Typowe zastosowania |
| 1.4828 | AISI 309, H20N12S2, X15CrNiSi20-12 | ~1050 | Niska | Kotły, komory spalania, piece szklarskie |
| 1.4841 | AISI 314, H25N20S2, X15CrNiSi25-20 | ~1100–1120 | Niska–umiarkowana | Piece przemysłowe, energetyka, hutnictwo |
| 1.4845 | AISI 310S, X8CrNi25-21 | ~1100 | Umiarkowana | Praca ciągła w wysokich temp., spalarnie, chemia |
| H18N9S | H18N9S PN | ~850 | Niska | Urządzenia ogólne, mniej wymagające aplikacje |
Asortyment i dostępność stali 1.4828 (X15CrNiSi20-12, AISI 309, H20N12S2)
W ofercie dostępne są wyroby hutnicze w gatunku H20N12S2 (AISI 309, 1.4828, X15CrNiSi20-12), dostosowane do potrzeb przemysłu energetycznego, chemicznego, hutniczego i szklarskiego.
Szeroki wybór form i wymiarów pozwala na szybkie dopasowanie materiału do konkretnej aplikacji.
Blachy 1.4828
- Blachy gorącowalcowane – w grubościach od 3 mm do 50 mm.
- Blachy zimnowalcowane – w zakresie 0,5 mm – 6 mm, w standardowych szerokościach arkuszy.
- Formatki cięte wodą, plazmą lub laserem według rysunku klienta.
- Wypałki laserowe i plazmowe do elementów konstrukcyjnych i części maszyn.
Pręty 1.4828
- Pręty walcowane okrągłe – średnice od Ø10 mm do Ø300 mm.
- Kute pręty – do średnic powyżej Ø300 mm.
- Pręty ciągnione – w tolerancjach H9 i H11, dla średnic od Ø6 mm do Ø80 mm.
- Pręty płaskie (płaskowniki) – szerokość od 20 mm, grubość od 4 mm.
Rury 1.4828
- Rury bezszwowe gorącowalcowane – średnice od Ø20 mm do Ø250 mm.
- Rury precyzyjne zimnociągnione – średnice od Ø6 mm do Ø80 mm, grubości ścianki od 1 mm.
- Rury spawane – w standardowych wymiarach przemysłowych.
Taśmy 1.4828
- Taśmy walcowane na zimno – grubości od 0,05 mm do 1,5 mm, szerokości od 3 mm do 650 mm.
- Możliwość cięcia taśmy na mniejsze szerokości według zamówienia.
Odkuwki 1.4828
- Odkuwki swobodnie kute – w postaci bloków, wałów i pierścieni.
- Odkuwki matrycowe – wykonywane na specjalne zamówienia.
Gatunek H18N9S wg PN-71/H-86022 znajduje podobne zastosowanie jak stal H20N12S2.
Stal H18N9S jest żaroodporna w powietrzu do temperatury 850°C, a żarowytrzymała do około 650°C.
Zasady spawania, przeróbka plastyczna i obróbka cieplna są podobne do stosowanych przy gatunku H20N12S2..
Stal w gatunku H18N9S lub w zamiennik oferujemy jako: blachy zimnowalcowane, blachy gorącowalcowane, pręty kute i pręty walcowane, pręty ciągnione, płaskowniki, odkuwki.
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®,S30815
wykaz gatunków wg PN EN 10088-1:2007
Pozostałe stale wysokostopowe i specjalne
stale wysokostopowe do pracy przy podwyższonych temperaturach
stal stopowa do pracy przy podwyższonych temperaturach
stale nierdzewne
stal żaroodporna i żarowytrzymała
stal nierdzewna kwasoodporna
Najczęściej zadawane pytania (FAQ) o stali H20N12S2 / 1.4828 / AISI 309
Co to jest stal 1.4828?
Stal 1.4828 (H20N12S2, AISI 309) to austenityczna stal żaroodporna i żarowytrzymała o wysokiej zawartości chromu i niklu. Przeznaczona do pracy w temperaturach do 1050°C, odporna na utlenianie, korozję gazową i zmiany termiczne.
Jaki jest skład chemiczny stali 1.4828?
Typowy skład chemiczny: C ≤ 0,20%, Si 1,0–2,0%, Mn ≤ 2,0%, Cr 19–21%, Ni 11–13%, S ≤ 0,02%. Ten układ pierwiastków zapewnia stabilność austenitu i wysoką odporność na działanie gorących gazów.
Jakie właściwości mechaniczne ma stal 1.4828?
Wytrzymałość na rozciąganie 550–700 MPa, granica plastyczności ok. 250 MPa, wydłużenie 35–45%, twardość ok. 180 HB. Nawet po długotrwałym nagrzewaniu zachowuje stabilność strukturalną i odporność na pełzanie.
Do jakiej temperatury można stosować stal 1.4828?
Stal 1.4828 jest odporna na utlenianie do 1050°C, a krótkotrwale nawet do 1100°C. Powyżej tej temperatury następuje degradacja struktury i spadek właściwości mechanicznych.
Jakie są odpowiedniki stali 1.4828?
Najczęstsze odpowiedniki: H20N12S2, X15CrNiSi20-12, AISI 309, 00Cr23Ni13Si, Х20Н12С2 (GOST). Wszystkie należą do grupy stali austenitycznych żaroodpornych.
Jakie są właściwości żaroodporne stali 1.4828?
Charakteryzuje się wysoką odpornością na utlenianie, zgorzelinowanie i zmiany struktury do ok. 1050°C. W atmosferach suchych i utleniających zachowuje trwałość nawet przy cyklicznych zmianach temperatury.
Jakie właściwości pełzania ma stal 1.4828?
Odporność na pełzanie w 600°C – 118 MPa (10 000 h), 71 MPa (100 000 h); w 700°C – 44 MPa / 23 MPa; w 800°C – 18 MPa / 7 MPa. Parametry te potwierdzają wysoką żarowytrzymałość stopu.
Czy stal 1.4828 można spawać?
Tak, bardzo dobrze. Spawalna metodami TIG, MIG, MAG. Nie wymaga podgrzewania przed spawaniem ani wyżarzania po. Zaleca się stosowanie drutów 309L lub 23Cr13Ni.
Jakie są zastosowania stali 1.4828?
Stosowana w muflach, piecach przemysłowych, komorach spalania, przewodach wydechowych, rusztach, wymiennikach ciepła, osłonach grzałek i konstrukcjach narażonych na kontakt z płomieniem.
Jaka jest różnica między stalą 1.4828 a 1.4841?
1.4841 (H25N20S2) zawiera więcej niklu i chromu, dzięki czemu lepiej znosi temperatury do 1100–1150°C. 1.4828 jest ekonomicznym odpowiednikiem o nieco niższej odporności cieplnej, ale lepszej spawalności.
Czy stal 1.4828 jest odporna na korozję?
Tak, w środowiskach suchych i utleniających. Nie zaleca się stosowania w środowiskach redukujących, z obecnością siarki lub pary wodnej. W takich przypadkach lepsze są gatunki 1.4841 lub 1.4835.
Jakie są właściwości fizyczne stali 1.4828?
Gęstość: 7,9 g/cm³, współczynnik rozszerzalności cieplnej: 17 × 10⁻⁶ K⁻¹, przewodność cieplna: ok. 15 W/m·K, moduł sprężystości: 200 GPa. Parametry te gwarantują stabilność wymiarową w pracy cyklicznej.