Stal H25T wysokostopowa o specjalnych własnościach – stal żaroodporna chromowa z dodatkiem tytanu PN-71/H-86022, stal 1.4746, X8CrTi25, stal 1.4749, X18CrN28
Porównanie składu chemicznego stali H25T z odpowiednikami 1.4746, X8CrTi25, 1.4749, X18CrN28, 15X25T
| Gatunek stali | Norma | Skład chemiczny (%) | |||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | inne | ||
| H25T | PN | max 0,15 | max 0,80 | max 1,00 | max 0,045 | max 0,030 | max 0,30 | 24,00 27,00 | max 0,60 | – | Ti 4xC÷0,80 |
| X8CrTi25 1.4746 | DIN W.Nr | max 0,12 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,040 | max 0,030 | – | 24,00 27,00 | – | – | Ti min 0,80 |
| SINNOX 4746, 1.4746 Acroni 4746, 1.4746 | SIJ Group Acroni | max 0,12 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,040 | max 0,030 | – | 24,00 27,00 | – | – | Ti min 4xC |
| 15H25T 15KH25T 15Ch25T 15X25T | GOST | max 0,15 | max 0,80 | max 1,00 | max 0,035 | max 0,025 | – | 24,00 27,00 | – | – | Ti 5xC÷0,90 |
| X18CrN28 1.4749 | DIN/EN W.Nr | 0,15 0,20 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,040 | max 0,015 | – | 26,00 29,00 | – | – | N 0,15÷0,25 |
| Ch25T | BDS | max 0,15 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,035 | max 0,025 | – | 24,00 27,00 | – | – | Ti 5xC÷0,90 |
| 1Cr25Ti | GB | max 0,12 | max 0,80 | max 1,00 | max 0,035 | max 0,030 | – | 24,00 27,00 | – | – | Ti 5xC÷0,80 |
Stal H25T, 1.4746 – Charakterystyka i Zastosowanie
Stal H25T (15X25T, 1.4746, X8CrTi25, SINNOX 4746, Acroni 4746) to ferrytyczna stal żaroodporna, cechująca się wyjątkową odpornością na utlenianie oraz wysoką stabilnością w środowiskach agresywnych. Dzięki dodatkom stopowym, w szczególności tytanu, gatunek ten znajduje szerokie zastosowanie w aplikacjach wymagających trwałości w wysokich temperaturach.
Odporność na temperatury i warunki pracy
- Atmosfery utleniające: Stal H25T może być używana do temperatury 1150°C.
- Atmosfery redukujące, nawęglające oraz zawierające związki siarki: Stal zachowuje odporność do 1000°C.
Właściwości mechaniczne w różnych temperaturach
- W zakresie 400-550°C: Stal wykazuje kruchość przy długotrwałej pracy oraz powolnym chłodzeniu.
- Powyżej 550°C: Materiał odznacza się znaczną ciągliwością i lepszą plastycznością.
Właściwości mikrostrukturalne
- Brak umocnienia przez hartowanie: Stal H25T nie utwardza się przy szybkim chłodzeniu z wysokich temperatur, a jej struktura nie może być rozdrobniona za pomocą obróbki cieplnej.
- Rozrost ziarn powyżej 950°C: Wysokie temperatury powodują rozrost ziarn. Dodatek tytanu przeciwdziała temu zjawisku, zwiększając stabilność struktury materiału.
Odporność korozyjna
Gatunek ten wykazuje bardzo dużą odporność na działanie gazów korozyjnych. Dzięki temu doskonale sprawdza się w środowiskach o wysokiej temperaturze, gdzie nie wymaga się wysokich właściwości wytrzymałościowych.
Stal 1.4746 H25T, ( 15X25T, Acroni 4746, 1.4749, X18CrN28, X8CrTi25, SINNOX 4746) – zastosowanie
Stal 1.4746, H25T znajduje zastosowanie głównie w produkcji elementów pracujących w wysokich temperaturach, narażonych na działanie atmosfer agresywnych i niewielkie obciążenia mechaniczne. Przykłady zastosowań obejmują:
- Przemysł hutniczy i cieplny:
- Mało obciążone części pieców przemysłowych.
- Części palników i zdmuchiwaczy sadzy.
- Elementy płyt grzewczych i przewodów gorącego gazu.
- Przemysł szklarski i ceramiczny:
- Narzędzia do obróbki szkła.
- Kosze do wypalania porcelany.
- Przemysł chemiczny i petrochemiczny:
- Osłony termoelementów.
- Części aparatów do destylacji siarki.
- Elementy przewodów w kopalniach siarki oraz wytwórniach gumy.
- Elementy instalacji rafinerii olejów mineralnych.
Dzięki swojej wyjątkowej odporności na działanie związków siarki i gazów korozyjnych, stal H25T jest ceniona w aplikacjach wymagających długotrwałej pracy w ekstremalnych warunkach termicznych i chemicznych.
Stal 1.4746, H25T – właściwości w podwyższonych temperaturach
Stal H25T charakteryzuje się wysoką odpornością na pełzanie oraz stabilnością strukturalną w podwyższonych temperaturach. Granica pełzania R₁/₁₀₀₀ (czyli naprężenie powodujące odkształcenie materiału o określoną wartość w ciągu 1000 godzin) maleje wraz ze wzrostem temperatury.
Granica pełzania R₁/₁₀₀₀ w funkcji temperatury
| Temperatura [°C] | Granica pełzania R₁/₁₀₀₀ [MPa] |
|---|---|
| 600°C | 29 MPa |
| 700°C | 10 MPa |
| 800°C | 4 MPa |
| 900°C | 1,5 MPa |
| 1000°C | 0,7 MPa |
Wysoka odporność na pełzanie do 600°C – przy tej temperaturze stal H25T zachowuje znaczną wytrzymałość mechaniczną.
Stopniowa degradacja wytrzymałości w zakresie 700–900°C – materiał ulega osłabieniu, ale nadal zachowuje zdolność do przenoszenia niewielkich obciążeń.
Przy 1000°C stal osiąga wartość graniczną, gdzie pełzanie staje się kluczowym czynnikiem ograniczającym jej zastosowanie w warunkach długotrwałego obciążenia.
Stal żaroodporna H25T znajduje zastosowanie w środowiskach wymagających dobrej odporności na wysokie temperatury, np. w przemyśle energetycznym, hutniczym i motoryzacyjnym, gdzie wymagana jest stabilność strukturalna przy podwyższonych temperaturach.
Stal 1.4746, H25T ( 15X25T, 1.4749, X18CrN28, X8CrTi25, SINNOX 4746, Acroni 4746) – właściwości fizyczne
Gęstość – 7,70 (g*cm3 )
Pojemność cieplna Cp 20-100oC – 500 ( J*kg-1 * K-1 )
Przewodność cieplna λ – 16,80 (W*m-1 * K-1 )
Stal 1.4746, H25T współczynnik rozszerzalności liniowej w funkcji temperatury
Stal H25T charakteryzuje się stopniowym wzrostem współczynnika rozszerzalności liniowej wraz ze wzrostem temperatury. Parametr ten określa stopień wydłużenia materiału pod wpływem temperatury, co jest istotne przy projektowaniu konstrukcji narażonych na duże zmiany cieplne.
Tabela współczynnika rozszerzalności liniowej (α) dla stali H25T
| Zakres temperatur [°C] | Współczynnik rozszerzalności liniowej α [10⁻⁶ 1/°C] |
|---|---|
| 20 – 100°C | 10,1 |
| 20 – 200°C | 10,7 |
| 20 – 300°C | 11,0 |
| 20 – 400°C | 11,2 |
| 20 – 500°C | 11,3 |
| 20 – 600°C | 11,4 |
| 20 – 700°C | 11,7 |
| 20 – 800°C | 12,2 |
| 20 – 900°C | 12,7 |
| 20 – 1000°C | 13,4 |
Niewielkie rozszerzalność w niskich temperaturach (poniżej 500°C) – stal zachowuje stabilność wymiarową w zakresie umiarkowanych temperatur pracy.
Stopniowy wzrost rozszerzalności w zakresie 500–800°C – przy wyższych temperaturach rozszerzalność zwiększa się, co należy uwzględnić w projektowaniu konstrukcji pracujących w warunkach wysokotemperaturowych.
Znaczne zwiększenie rozszerzalności powyżej 900°C – wyraźny wzrost wartości współczynnika przy temperaturach bliskich 1000°C wymaga kompensacji dylatacyjnej w konstrukcjach eksploatowanych w ekstremalnych warunkach cieplnych.
Twardość max 220 HB
Moduł sprężystości E 206 GPa
Stal żaroodporna H25T ( 15X25T, 1.4746, 1.4749, X18CrN28, X8CrTi25, SINNOX 4746, Acroni 4746 ) spawalność
Stal H25T (15Х25Т, 1.4746) jest trudnospawalna, co wymaga zastosowania odpowiednich materiałów dodatkowych i procedur technologicznych.
Spawanie automatyczne:
Zaleca się stosowanie następujących drutów spawalniczych w połączeniu z topnikiem АН-26:
- Св-07Х25Н12ТЮ wg GOST: Drut o składzie chemicznym zawierającym około 25% chromu (Cr), 12% niklu (Ni) oraz dodatki tytanu (Ti). Charakteryzuje się wysoką odpornością na korozję i żaroodpornością, co czyni go odpowiednim do spawania stali ferrytycznych i austenitycznych.
- Св-13Х25Н18 wg GOST: Drut zawierający około 25% chromu (Cr) i 18% niklu (Ni). Zapewnia wysoką wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję w wysokich temperaturach.
Stal 1.4746, H25T – spawanie ręczne:
Rekomendowane są elektrody z następującymi drutami:
- Св-13Х25Н18 (marka 03Л-9) wg GOST: Drut o składzie podobnym do Св-13Х25Н18, stosowany w elektrodach do ręcznego spawania łukowego. Zapewnia dobrą plastyczność i odporność na korozję.
- Св-07Х25Н13 (typu ЭА-2 i ЭА-2Б) wg GOST: Drut zawierający około 25% chromu (Cr) i 13% niklu (Ni), stosowany w elektrodach typu ЭА-2 i ЭА-2Б. Charakteryzuje się dobrą spawalnością i odpornością na korozję.
Procedury technologiczne:
- Podgrzewanie przed spawaniem: Przed rozpoczęciem spawania zaleca się podgrzanie materiału do temperatury 150–200°C, aby zmniejszyć naprężenia wewnętrzne i poprawić jakość spoiny.
- Obróbka cieplna po spawaniu: Po zakończeniu spawania wskazane jest przeprowadzenie odpuszczania w temperaturze około 600°C w celu redukcji naprężeń resztkowych i poprawy właściwości mechanicznych spoiny.
Stosowanie odpowiednich materiałów dodatkowych oraz przestrzeganie zalecanych procedur technologicznych jest kluczowe dla uzyskania wysokiej jakości i trwałości połączeń spawanych tej stali żaroodpornej.
Kucie – 1100-800oC – grzać powoli do temperatury 850oC a następnie szybko do temperatury kucia
Zmiękczanie 750-800oC – po kuciu chłodzić w popiele
Gatunek po prawidłowo przeprowadzonej obróbce cieplnej ma strukturę ferrytyczną.
Stal 1.4749 (X18CrN28) i porównanie z H25T oraz 1.4746
Stal 1.4749 (X18CrN28) to żaroodporna stal ferrytyczna o wysokiej zawartości chromu i azotu, co zapewnia jej doskonałą odporność na wysokie temperatury i utlenianie. Stosowana głównie w przemyśle energetycznym, hutniczym i chemicznym.
Stal 1.4749 – Skład chemiczny (%) wg normy EN 10095
| Gat / skład | C | Si | Mn | P (max) | S (max) | Cr | N |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.4749 (X18CrN28) | max. 0,12 | max. 1,5 | max. 1,0 | max. 0,040 | max. 0,015 | 26-29 | 0,20-0,35 |
Chrom (Cr 26-29%) – zapewnia wysoką odporność na utlenianie i korozję w wysokich temperaturach.
Azot (N 0,20-0,35%) – zwiększa wytrzymałość mechaniczną i stabilność strukturalną, zapobiegając wzrostowi ziarna.
Niska zawartość węgla (C max. 0,12%) – redukuje ryzyko kruchości i zwiększa odporność na pełzanie.
Właściwości mechaniczne
- Twardość (HB): ok. 190-220
- Wytrzymałość na rozciąganie (Rm): 500–700 MPa
- Granica plastyczności (Rp0,2): min. 250 MPa
- Wydłużenie (A5): min. 20%
Stal 1.4749 X18CrN28 – odporność na wysoką temperaturę
- Odporność na utlenianie do 1000°C, ale w środowiskach siarkowych może ulegać degradacji.
- Dobra stabilność strukturalna dzięki azotowi – zapobiega nadmiernemu wzrostowi ziarna.
Zastosowanie
Wymienniki ciepła, przewody spalinowe.
Konstrukcje pieców przemysłowych.
Kosze transportowe i elementy kotłów.
Stal 1.4749 Porównanie z gatunkami H25T i 1.4746
| Właściwość | Stal 1.4749 (X18CrN28) | Stal H25T (PN H-86022) | Stal 1.4746 (X10CrTi25) |
|---|---|---|---|
| Struktura | Ferrytyczna | Ferrytyczna | Ferrytyczna |
| Chrom (Cr) [%] | 26-29 | 24-27 | 24-27 |
| Azot (N) [%] | 0,20-0,35 | brak | brak |
| Tytan (Ti) [%] | brak | max. 0,8 | max. 0,8 |
| Węgiel (C) [%] | max. 0,12 | max. 0,15 | max. 0,12 |
| Krzem (Si) [%] | max. 1,5 | max. 1,0 | max. 1,0 |
| Maks. temp. pracy | 1000°C | 1100°C | 1150°C |
| Odporność na siarkę | Średnia | Dobra | Bardzo dobra |
| Twardość (HB) | 190-220 | 180-210 | 170-200 |
| Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | 500-700 | 450-650 | 400-600 |
| Granica pełzania R1/1000 [MPa] przy 900°C | 1,8 | 1,5 | 1,2 |
Stal 1.4749 (X18CrN28) vs. H25T
Stal 1.4749 zawiera azot, który poprawia odporność na pełzanie i stabilność struktury.
Gatunek H25T lepiej znosi długotrwałe obciążenia cieplne, ale jest bardziej podatna na pełzanie powyżej 1000°C.
Stal 1.4749 (X18CrN28) vs. stal 1.4746 (X8CrTi25)
Materiał 1.4749 ma lepszą odporność na utlenianie w środowisku tlenu.
Stal 1.4746 (X8CrTi25) dzięki tytanowi lepiej znosi atmosfery siarkowe, ale jest bardziej krucha w wysokich temperaturach.
Stal H25T lub odpowiednik ( 15X25T, 1.4746, 1.4749, X18CrN28, X8CrTi25, SINNOX 4746, Acroni 4746, ) oferujemy jako: żaroodporne rury bez szwu gorącowalcowane, rury bezszwowe ciągnione na zimno, pręty walcowane, pręty kute, płaskowniki, blachy żaroodporne gorącowalcowane, oraz odkuwki swobodnie kute.
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 żaroodporna chromowo-aluminiowo-krzemowa X10CrAl24,1.4762
H25T – stal żaroodporna chromowa z dodatkiem tytanu X8CrTi25,1.4746, 1.4749
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
stale stopowe do pracy przy podwyższonych temperaturach
stal nierdzewna
stal żaroodporna i żarowytrzymała
stale kwasoodporne