Сплавы на железоникелевой основе
№
п/п | Марка | Применение | Возможность
изготовления | | 1 | 06ХН28МДТ(ЭИ943) | для изготовления сварной химической аппаратуры (реакторы, теплообменники, трубопроводы, емкости) работающей при температ... | Есть | | 2 | ХН30МДБ(ЭК77) | для изготовления сварной химической аппаратуры, работающей на особо агрессивных средах производства сложных минеральных ... | Есть | | 3 | ХН40МДТЮ(ЭП543У) | для изготовления различной химической аппаратуры (центробежные сепараторы, центрифуги и др.), подвергающейся при эксплуа... | Есть | | 4 | 03ХН28МДТ(ЭП516) | для изготовления сварного оборудования в производстве серной кислоты всех концентраций до 80 °С, нитрофоски, экстракцион... | Есть | | 5 | ХН40МДБ-ВИ(ЭП937-ВИ) | в качестве деформируемого свариваемого немагнитного материала для химического оборудования, предназначенного для особо а... | Есть |
Топ сталей категории: 06ХН28МДТ (ЭИ943), ХН30МДБ (ЭК77), ХН40МДТЮ (ЭП543У), 03ХН28МДТ (ЭП516), ХН40МДБ-ВИ (ЭП937-ВИ),
Статья "Сплавы на железоникелевой основе" Согласно ГОСТ 5632—72 «Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные» к сплавам на железоникелевой основе относятся сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе (сумма никеля и железа более 65 % при приблизительном отношении никеля к железу 1/1,5).
Промышленное применение высоколегированных сплавов на Fe-Cr-Ni основе обусловлено благоприятным сочетанием свойств, достигаемых на их базе. В зависимости от легирования эти сплавы характеризуются высокой коррозионной стойкостью в сильно агрессивных средах, немагнитностью, окалиностойкостью, хладостойкостью, способностью к упрочнению, особыми физико-механическими свойствами.
В отечественной практике для службы в растворах серной кислоты применяют железохромоникелевые сплавы типа ХН28МДТ, которые представлены двумя модификациями: 06ХН28МДТ (ЭИ943) и 03ХН28МДТ (ЭП516). Они характеризуются одинаковой стойкостью к общей коррозии в серной кислоте при более высокой стойкости к межкристаллитной коррозии сплава 03ХН28МДТ за счет пониженного содержания углерода (≤ 0,03 %).
После оптимальной термической обработки, состоящей в закалке с 1050—1080 °С в воду, сплавы имеют чисто аустенитную структуру с отдельными вкраплениями первичных карбонитридов титана.
В интервале 600—800 °С в сплавах выделяются по границам зерен преимущественно карбиды хрома типа М23С6, при 800—900 °С наблюдается выделение высокохромистой σ-фазы; образование обеих избыточных фаз, содержащих хром, может при определенных условиях стать причиной развития межкристаллитной коррозии.
Склонность к межкристаллитной коррозии сплава 06Х28МДТ наступает после нагрева при 700 °С в течение 20 мин. Снижение содержания углерода до 0,020 % увеличивает инкубационный период при наиболее опасных температурах нагрева примерно на 1,5-2 ч.
Сплавы 06ХН28МДТ (σ в ≥ 550 Н/мм², σ 0,2 ≥ 220 Н/мм², δ5 ≥ 35 %) и 03ХН28МДТ предназначены для службы в условиях производства H2SO4 различных концентраций до 80 °С, сложных минеральных удобрений, экстракционной фосфорной кислоты и других средах повышенной агрессивности. Сплавы используют для изготовления сварной химической аппаратуры, в том числе реакторов, теплообменников, трубопроводов и т. д. В зарубежной практике для аналогичного применения используют сплавы Cronifer 2328, сплав 904L и другие.
Дли работы в растворах серной и фосфорной кислот, загрязненных такими коррозионно-активными примесями, как хлориды, фториды (в которых вышеуказанные сплавы недостаточно стойки) создан сплав с повышенным содержанием хрома (до 27 %), никеля и молибдена марки ХНЗОМДБ (ЭК77).
Сплав ХНЗОМДБ (ЭК77) (σ в ≥ 540 Н/мм², σ 0,2 ≥ 290 Н/мм², δ5 ≥ 35 %) предназначен для работы в экстракционной фосфорной кислоте (до 54 % Р205 + F до 1,8 %) при температуре до 120 °С (ν кор≤ 0,1 мм/год) (рис. 1). Сплав успешно эксплуатируется в виде погружных теплообменников в производстве концентрированных и сложных минеральных удобрений.
Кроме того, сплав ХН30МДБ обладает высокой коррозионной стойкостью в нейтральных средах. минеральных кислотах в широком диапазоне концентраций органических кислот. Сплав имеет высокую стойкость против питтинговой (ν кор≤ 0,10 мм/год в 6% FeCl3 при 20 °С), щелевой и межкристаллитной коррозии, стоек против коррозионного растрескивания, в том числе в сероводородсодержащих средах.
Зарубежным аналогом ХН30МДБ являются сплавы Sanicro-28 и Cronifer 3127hMo (последний имеет до 6 % Мо). Сравнительные исследования сплава ХН30МДБ с зарубежными аналогами показали, что отечественный сплав по коррозионным (рис. 2) и механическим свойствам не уступает последним.
Сплавы системы Fe-20 % Сг-40-45 % Ni-3-7 % Мо-2 % Cu (марки ХН40МДБ (ЭП937), Nicrafer 4823hMo, Inco alloy G-3, Incoloy 825 и др.) обладают исключительно высокой стойкостью против точечной и язвенной коррозии, коррозионного растрескивания в хлоридах и сероводородсодержащих средах.
Сплав ХН40МДБ (ЭП937) (σ в ≥ 490 Н/мм², σ 0,2 ≥ 195 Н/мм², δ5 ≥ 30 %) весьма стоек (ν кор ≤ 0,10 мм/год) в растворах H2S04 (при концентрации до 60 % и температуре 80 °С), в кипящих растворах HNO3 (до 40 %) и Н3РO4 (до 40 %), в муравьиной кислоте всех концентраций.
Сплав рекомендуется в качестве деформируемого свариваемого немагнитного материала для химического оборудования, контактирующего с сильно агрессивными средами восстановительного и окислительного характера, в том числе со средами, содержащими ионы хлора и сероводород.
Для изготовления различной химической аппаратуры (центробежные сепараторы, центрифуги и др.), подвергающейся одновременному воздействию агрессивной среды и механических напряжений, применяют высокопрочный дисперсионно-твердеющий сплав ХН40МДТЮ (ЭП543) (16 % Сг, 40 % Ni, 5,5 % Mo, 3 % Ti, 1 % Al, 3 % Сu при С ≤ 0,04). В прутках диаметром 50-190 мм сплав после закалки с 1050-1100 °"С, охлаждения на воздухе и старения при 750 °С имеет следующий уровень механических свойств: σ в ≥ 900 Н/мм², σ 0,2 ≥ 700 Н/мм², δ5 ≥ 10 %. В нагартованной проволоке (0 0.5-2,0 мм) достигается прочность σ в ≥ 1500 Н/мм².
Сплав ХН40МДТЮ применяют для деталей и винтовых пружин подземного скважинного оборудования, работающего на сероводородсодержащих месторождениях. Он достаточно стоек против сероводородного растрескивания: (σ в ≥ 0,8σ 0,2) и стоек против общей коррозии в данных средах при температуре 70 °С и давлении 1,7 Н/мм² (балл стойкости 1 по ГОСТ 13819-68).
Источник: А. П. Шлямнев. и др: «Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы; Справ, изд». - М.: "Интермет Инжиниринг". 2000.
Наверх
© Использование материалов с сайта возможно только с разрешения ООО "ЛАСМЕТ"
|
