Полезное 27.02.2021

Взаимозаменяемость сталей

В производстве ключевым фактором нередко является его себестоимость. При закупках материалов она складывается из объемов, сложности доставки и других составляющих.

Взаимозаменяемость сталей позволяет производить изделия с теми же или повышенными техническими характеристиками, в зависимости от требований к условиям эксплуатации. При этом возможно учитывать также факторы доступности сырья, сложность его обработки.

Например, для изготовления режущего инструмента подходят стали 30Х13 и 40Х13. Оба сплава содержат 13% хрома, но разное количество углерода, работают при t⁰ 400-450 в зависимости от агрессивности среды.

Марка 40Х13 менее пластична, но обладает большей механической прочностью. Изделия из 30Х13 имеют несколько меньший срок службы при тех же нагрузках, но в равной степени справляются с окислительным действием химических составов. При подборе сравнивают значения текучести, теплового расширения, электросопротивления и другие характеристики, имеющие значение при использовании в диапазоне заданных терморежимов.

Для удобства подбора составляют таблицы взаимозаменяемости сталей, свойства сплавов должны соответствовать техническим условиям ГОСТ.

Конструкционная сталь

Марка Стали	Аналог	Применение
Ст08	Ст10	Для ненагруженных деталей с повышенными параметрами стойкости к трещинообразованию и пластичности при температуре от -40 до 450: патрубков, шайб, прокладок.
Ст10	Ст08кп, 15кп, Ст10 (кп, пс)	Винты, шайбы, ушки, оси, рычаги с прочной поверхностью и пластичной сердцевиной, для эксплуатации при t⁰-40 до 450.
Ст15	Ст10, Ст20	Крепежи, винтовые и кулачковые механизмы, с упрочняемыми поверхностями и вязкой сердцевиной для рабочих режимов -40 до 450 градусов.
Ст20 (кп, пс)	Ст15кп	Без термической обработки или после стабилизации: ненагруженные детали с рабочим диапазоном -20 до 425 градусов — корпуса, штуцеры, вилки, болты. После цементации или цианирования поверхности: крепежные и подвижные элементы с пластичной сердцевиной.
Ст30	Ст25, Ст35	Изделия с невысокой прочностью: цилиндры, валы, тяги, муфты.
Ст40	Ст35, Ст45, 40Г	После улучшения: элементы подвижных механизмов — маховики, зубчатые колеса, оси. После упрочнения с применением ТВЧ: ходовые валики, длинные валы с повышенными параметрами твердости поверхности и износостойкости.
09Г2С	09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С	Сварные конструкции, подверженные давлению в рабочих терморежимах -40 до 475.
10Г2С1	10Г2С1Д	Емкости и котлы паровых установок, работающих со сжатыми средами при t⁰ до 475 и конструктивные элементы, предназначенные для эксплуатации в отрицательных температурах до -70.
17ГС	16ГС	Сварные аппараты и конструкции, находящиеся под давлением при -40 до 475 С⁰: корпуса агрегатов, фланцы.
17Г1С	17ГС	Строительные металлоконструкции, трубопроводы, фланцы и сварные переходы, работающие под давлением в терморежимах -40 до 475.
15Х	20Х	Цементируемые детали с высокой ударной прочностью и мягкой сердцевиной, для работы на износ в условиях трения: втулки, шестерни, валики,
20Х	12ХН2, 15Х, 18ХГТ, 20ХН,	Цементируемые изделия, подверженные износу при трении, с повышенной прочностью поверхностных слоев и пластичной сердцевиной: обоймы, диски, гильзы.
30Х	35Х, 30ХРА, 35ХРА	Подвижные механизмы небольших габаритов: оси, втулки, валики, рычаги
40Х	38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХР, 40ХФ	Улучшаемые подвижные элементы: валы, шестерни, зубчатые венцы, рейки

Нержавеющая сталь

Марка стали	Аналог	Применение
12Х18Н9Т	12Х18Н10Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4	Аустенитные материалы для изготовления печного и теплообменного оборудования, и трубопроводные системы, работающих под давлением при t° от -196 до 600, в зависимости от агрессивности среды, верхний предел может быть снижен до 350 градусов.
12Х18Н10Т	12Х18Н9Т, 15Х25Т, 08Х17Т, 08Х22Н6Т, 12Х17Г9АН4, 10Х14Г14Н4Т, 08Х18Г8Н2Т	Трубопроводы и сосуды для работы с растворами фосфорной, азотной и уксусной кислоты при t° от -196 до 600. При высокой агрессивности среды рабочий диапазон снижают до 350 градусов.
12Х18Н12Т	08Х18Н10Т 12Х19Н9Т 12Х19Н9	Коррозионно-стойкая сталь, жаростойкая и жаропрочная для работы в широком диапазоне терморежимов.
08Х18Г8Н2Т	12Х19Н9Т	Нержавейка аустенитно-ферритного класса для производства печных конвейеров и другого оборудования, применяемого при t° от -50 до 300 и сварных конструкций для работы в окислительных средах.
08Х13	12Х13, 12Х18Н9	Жаростойкий сплав ферритного класса для эксплуатации при постоянных воздействиях ударных нагрузок и слабо-агрессивных химических веществ.
10Х14Г14Н4Т	08Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н9Т 20Х13Н4Г9	Для химических установок и линий, работающих со слабо-агрессивными веществами, криогенной техники, изготовления жаропрочных и жаростойких деталей, выдерживающих кратковременное повышение до 700 С°.
20Х12ВНМФ	20Х23Н13 20Х23Н18	Мартенситно-ферритный сплав для роторов, лопаток, гаек, шпилек, применяемых в рабочих режимах с краткими повышениями температуры до 780. Аналоги относятся к аустенитно-ферритному классу, при слабых нагрузках выдерживают терморежим до 900.
15Х25Т	12Х18Н10Т	Жаростойкие сплавы до 1100 С° для трубопроводных систем, транспортирующих агрессивные составы, теплообменников, чехлов термопар, электродов свечей зажигания. Температура не должна опускаться ниже 20.
14Х17Н2	10Х17Н23М2Т	Крепежи и сварные конструкции для использования при особо-агрессивных воздействиях до 600 С°.
AISI 304	12Х18Н10	Предметы бытового назначения, аппаратура и оснащение точек общепита, предприятий пищевой промышленности.
AISI 316L	03Х17Н14М3	Емкости для хранения агрессивных химических составов, трубопроводы, фармацевтическое оборудование.
AISI 316T	10Х17Н13М2Т	Теплообменное и турбинное оборудование для энергетической и нефтехимической отрасли.
AISI 321	08Х18Н10Т	Резервуары и трубопроводы, размещенные на открытых пространствах, трубопроводная арматура и механизмы для пищевой, химической и нефтеперерабатывающей отрасли.
AISI 409L	06ХН28МДТ	Для работы с радиоактивными веществами, особо сильными окислителями разных концентраций.