К1рр(]»)нтк,тойкие стал а сплавы

Сортамент

Нормированные механические свойства при 20 °С

ТУ 14-14042-85 Пруток ТУ 14-1-1754-76 Поковка

Закалка с 1050-1 100 °С, 1,5-2,0 ч, охлаждение на воздухе, старение при 750 °С в течение

5-10 ч, охлаждение иа воздухе. Ста1Кние п))!! 600-630 °С в течение 5 ч, охлаждение на воздухе.

Механические свойства при низких и комнатной температурах

/----- ГУ. I г: .. п п(\----\

П р и .м с ч а н и с. Термообработка - закалка с 105(УС, на воздухе + старение при 650 "С в течение 5-8 ч (числитель) и деформация + старение при 650 °С в течение 5 ч (знаменатель)

Механические свойства при высоких температурах

П р и м е ч а н и с. Пр>ток 090 м.м, закмка с 1050-1100 °С, на воздухе.

Влияние степени холодной деформации (числитель) и последующего старения при 650 °С, 5 ч, охлаждение на воздухе (знаменатель) на твердость сплава (лист 6 мм, закалка 1050 °С в воде)

Твердость НВ 160/240 250/320 260/350 290/3S0 300/400 310/430 320/450 340/460 350/4S0 .

ПН Части

Коррозионная стойкость. Сплав ХН40МДТЮ (независимо от режима терми-чсскс)п обработки и деформации) имеет высокую стойкость против общей корро-1ИИ в расгворах серной кислоты концентрацией до 60 % при температуре до 80 °С, П1П1 JTO.M миним1Ц1ьная стойкость 0,15-0,20 мм/год соответствует концентрации серной кислоты 20-30 %. В растворах фосфорной кислоты при концентрации до 70 % и температуре до 80 °С скорость коррозии сплава не превыщает 0,05 мм/год. Сплав может быть использован в полифосфорной кислоте концентрацией 110- 115 % при повышенных температурах (скорость коррозии при 135 °С в газовой фазе .ML-нес 0,0007 мм/год; в жидкой - 0,15 мм/год); в 10 %-ной фтористоводородной кислоте при 70 °С скорость коррозии составляет 0,11 мм/год.

Сплав применяют для аппаратурного оформления газоконденсатных месторождений с содержанием в природном газе сероводорода до 6 % и углекислого газа iio 6 %. Скорость коррозии сплава в дистилляте, насыщенном сероводородом при температуре до 70 °С и давлении до 1,7 Н/мм не более 0,0003 мм/год.

Сплав ХН40МДТЮ не склонен к коррозионному растрескиванию в кипящем 42 %-ном растворе хлористого магния при значениях напряжения, равных 0,75 и 1,2а; 0,92а, а также технологических растворах кислородных соединений хлора, содержащих 200 г/л NaCl + окислитель при 90 °С.

Испытания коррозионной стойкости проводили для сплава, термообработан-ного на максимальное упрочнение по режиму: старение при 650 °С в течение 5 ч с охлгокдением на воздухе непосредственно после горячей пластической деформации.

Физические свойства. Плотность - 8,05 • кг/м\

Теплопроводность - 0,121 • 10 Вт(м • К) при 20 °С.

Модуль упругости - 20,84 • Ю" Н/мм при 20 °С.

Технологические свойства. Горячая деформация сплава ХН40МДТЮ осуществляется в интервале температур 1160-950 °С; если старение проводить непосредственно после горячей пластической деформации, то температура конца деформации должна быть ниже температуры рекристаллизации сплава, т.е. ниже 920 °С. Смягчающей термической обработкой является закалка с 1050-1100 °С в воде или на воздухе. Сплав имеет удовлетворительную технологичность при горячей и холодной пластической деформации и обработке резанием.

Термическую обработку проводят по двум схемам в зависимости от требуемого уровня прочности:

1) горячая пластическая деформация + старение 600-650 °С, 5 ч, охлаждение на воздухе;

2) закалка с 1050-1100 °С на воздухе -I- старение при 650-750 °С, охлаждение

на воздухе.

Сварка. Сплав может свариваться аргоно-дуговой сваркой с использованием в качестве присадочного материала проволоки Св-04ХН40МДТЮ. Однако сварные соединения без образования горячих трещин могут быть получены при толщине сварных элементов до 6 мм. Наилучшую устойчивость против образования горячих трещин в околошовной зоне сплав имеет после предварительной обработки по счеме: деформация -I- низкотемпературное старение (650 °С). Контактная шовная сварка сплава ХН40МДТЮ в толщинах 0,16-0,26 мм со сплавами ХН40МДТЮ и ХН28МДТ (ЭП943), а также со сталями типа Х18Н10Т обеспечивает получение качественного сварного шва высокой вакуумной плотности.

Глава 8. СПЛАВЫ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

Интенсификация существующих и развитие ряда новых технологических процессов в химической и нефтехимической промышленности с более высокими параметрами по температуре, давлению и агрессивности сред, а также ужесточение норм по охране окружающей среды, стимулируют потребность в материалах с более высокими служебными характеристиками.

Для данных отраслей, где рабочие среды (НС1, HSO, HNO3+ HF, FeCl,, HjSiFj и др.) характеризуются особо высокой агрессивностью, в том числе при повышенных температурах, когда коррозионностойкие стали и сплавы на железохромоникелевой основе недостаточно стойки, в России и за рубежом разработана и внедрена большая фуппа коррозионно-стойких сплавов на основе никеля [1 - 11].

Для никеля характерно благоприятное сочетание свойств: высокой коррозионной стойкости во многих агрессивных средах [4], высоких механических свойств, хорошей обрабатываемости в горячем и холодном состоянии. Никель обладает способностью растворять в большом количестве многие элементы, такие как хром, молибден, железо, медь [1]. Наиболее важными легирующими элементами в коррозионностойких никелевых сплавах являются хром, молибден и медь.

Коррозионная стойкость одних никелевых сплавов связана с пассивностью, а других - с тем, что они имеют достаточно высокий равновесный потенциал и не замещают водород в кислых средах. Этим объясняется большое число сред, в которых никелевые сплавы могут с успехом использоваться: кислоты, соли и щелочи (как с окислительным, так и с неокислительным характером), морская и пресная вода, а также атмосфера.

Коррозионностойкие никелевые сплавы относятся к следующим трем основным системам легирования: Ni-Мо; Ni-Сг и Ni-Сг-Мо [1-3, 5-

Современные высоколегированные свариваемые структурностабиль-ные коррозионностойкие сплавы на основе никеля включают:

- никельмолибденовые сплавы [марок Н65М-ВИ (ЭП982-ВИ), Н70МФВ-ВИ (ЭП814А-ВИ), Hastelloy В-2, Nimofer S6928], имеющие исключительно высокую стойкость в средах неокислительного характера - в соляной, фосфорной, серной кислотах, влажном хлористом водороде, органических кислотах при повышенных температурах (рис. \, а, б).

- никельхромомолибденовые сплавы [марок ХН63МБ (ЭП758У), ХН65МВУ (ЭП760), ХН56МД, Hastelloy С-276, Hastelloy С-22, Nicrofer 5923hMo, обладающие высокой коррозионной стойкостью в широкой гамме BbicoKoaipeccHBHbix сред окислительного и восстановительного характера (рис. I, б-д); в водных растворах хлоридов меди (до 20 %) и железа (до 35 %); растворах серной, фосфорной, уксусной и муравьиной кислот, за-