Сплав 02Х25Н22АМ2-ВИ
- от объёма, заполните заявку
Закажите сплав 02Х25Н22АМ2-ВИ в любом количестве, заполнив заявку внизу страницы!
Сталь 02Х25Н22АМ2-ВИ (заводское обозначение ЧС108-ВИ) — особонизкоуглеродистая азотсодержащая коррозионностойкая сталь аустенитного класса. Суффикс «ВИ» указывает на способ выплавки — вакуумно-индукционный. Марка разработана для сварного оборудования, эксплуатируемого в агрессивных средах при производстве карбамида, а также в сернокислых, азотнокислых, фосфорнокислых и сероводородсодержащих средах. Высокое содержание хрома (24–26 %) и никеля (21–23 %) в сочетании с молибденом и азотом обеспечивает устойчивость к питтинговой, щелевой и межкристаллитной коррозии.
Расшифровка марки 02Х25Н22АМ2-ВИ
Маркировка стали читается следующим образом: «02» — массовая доля углерода не более 0,02 %; «Х25» — около 25 % хрома; «Н22» — около 22 % никеля; «А» — азот как легирующий элемент; «М2» — около 2 % молибдена; «ВИ» — вакуумно-индукционная плавка в керамических тиглях. Заводское обозначение ЧС108 присвоено разработчиком сплава — Челябинским научно-исследовательским институтом.
Химический состав стали 02Х25Н22АМ2-ВИ
Химический состав стали регламентируется техническими условиями. Ниже приведены данные для листового и сортового проката — основных форм поставки.
Состав по ТУ 14-1-5203-2005 (листы и полосы, марка ВИ)
| Элемент | Массовая доля, % |
|---|---|
| Углерод (C) | ≤ 0,020 |
| Кремний (Si) | ≤ 0,40 |
| Марганец (Mn) | 1,50–2,00 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,020 |
| Сера (S) | ≤ 0,015 |
| Хром (Cr) | 24,0–26,0 |
| Никель (Ni) | 21,0–23,0 |
| Молибден (Mo) | 2,00–2,50 |
| Азот (N) | 0,10–0,14 |
| Алюминий (Al) | ≤ 0,050 |
| Железо (Fe) | основа |
Расчётная массовая доля модификаторов и раскислителей (церия, кальция, магния) устанавливается технологическими инструкциями и химическим анализом не определяется. Ниобий вводят в количестве 0,050 % по расчёту. Массовая доля остаточных элементов — в соответствии с ГОСТ 5632.
Особенности состава по другим ТУ
Для разных видов проката допускаются отличия в нормах по ряду элементов:
| НТД | Mn, % | Si, % | N, % | Mo, % | S, % | P, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ТУ 14-1-5072-91 (сорт) | ≤ 2,00 | ≤ 0,70 | 0,08–0,11 | 2,00–2,50 | ≤ 0,015 | ≤ 0,020 |
| ТУ 14-3-1797-91 (трубы) | ≤ 2,00 | ≤ 0,70 | 0,12–0,22 | 1,50–2,50 | ≤ 0,015 | ≤ 0,020 |
| ТУ 14-159-252-95 (трубы) | 1,50–2,00 | ≤ 0,80 | ≤ 0,080 | 1,50–2,50 | ≤ 0,020 | ≤ 0,035 |
Содержание хрома (24–26 %), никеля (21–23 %) и углерода (≤ 0,02 %) одинаково во всех ТУ. Различия касаются прежде всего нормы по азоту и допусков по примесям.
Механические свойства сплава 02Х25Н22АМ2-ВИ
Механические свойства зависят от вида продукции и режима термообработки. Ниже приведены нормативные значения при температуре 20 °С.
Нормативные механические свойства при 20 °С
| Вид продукции (ТУ) | σв, МПа | σ0,2, МПа | δ5, % |
|---|---|---|---|
| Лист г/к, 4–11 мм (ТУ 14-1-5203-2005) | ≥ 510 | ≥ 275 | ≥ 40 |
| Пруток (ТУ 14-1-5072-91) | ≥ 490 | ≥ 196 | ≥ 30 |
| Заготовка трубная (ТУ 14-134-277-91) | ≥ 540 | ≥ 255 | ≥ 40 |
| Труба бесшовная (ТУ 14-159-252-95) | ≥ 539 | ≥ 255 | ≥ 35 |
| Труба х/д (ТУ 14-3-1797-91) | ≥ 539 | — | ≥ 35 |
Режим термообработки листа: нагрев до 1110–1130 °С, выдержка 2–3 мин на 1 мм толщины, закалка в воду или под водяным душем.
Механические свойства при различных температурах
Ниже представлены типичные значения для горячекатаного прутка Ø 40 мм после закалки с 1100 °С.
| t, °С | σв, МПа | σ0,2, МПа | δ, % | ψ, % | KCU, Дж/см² |
|---|---|---|---|---|---|
| −196 | — | — | — | — | 330 |
| −50 | — | — | — | — | 375 |
| +20 | 720–860 | 365–435 | 48–49 | 79–81 | 375 |
| +100 | 685 | 320 | 45 | 77 | — |
| +200 | 625 | 310 | 43 | 75 | — |
| +400 | 545 | 190 | 44 | 76 | — |
| +600 | 460 | 165 | 46 | 69 | — |
При криогенных температурах (до −196 °С) образцы при испытаниях на ударную вязкость не разрушились, что подтверждает пригодность стали для работы при отрицательных температурах вплоть до −70 °С.
Физические свойства стали ЧС108-ВИ
Плотность стали 02Х25Н22АМ2-ВИ составляет 7,98 × 10³ кг/м³. Теплопроводность — 0,134 × 10² Вт/(м·К).
Температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР)
| Интервал, °С | 20–100 | 20–200 | 20–300 | 20–400 | 20–500 | 20–600 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| α × 10⁶, К⁻¹ | 15,6 | 16,2 | 17,0 | 17,4 | 17,8 | 18,2 |
Значения ТКЛР важны для расчёта тепловых расширений сварных конструкций, особенно при стыковке с деталями из сталей других марок.
Коррозионная стойкость 02Х25Н22АМ2-ВИ
Стойкость к коррозии — главное преимущество стали ЧС108-ВИ. Рассмотрим основные аспекты подробно.
Межкристаллитная коррозия (МКК)
Сталь в состоянии поставки (закалка с 1100 °С) без провоцирующего отпуска стойка против МКК при испытании по методу ДУ ГОСТ 6032 (65 %-ная HNO₃, кипение, 5 циклов по 48 ч). Скорость коррозии не должна превышать 0,3 мм/год после каждого цикла.
Сталь также стойка против МКК по методу ВУ ГОСТ 6032 после 5-часового отпуска при 600–800 °С. Сварные соединения не подвержены МКК и коррозии ножевого типа при испытании в растворе 40 % HNO₃ + 2 % HF при 95 °С в течение 48 часов.
Питтинговая и щелевая коррозия
Высокое содержание хрома, молибдена и азота обеспечивает устойчивость к локальным видам коррозии — питтинговой и щелевой — в средах, загрязнённых хлоридами. Это определяет применимость стали в условиях, где стали типа Х17Н14М2Т и Х17Н14М3Т работают на пределе стойкости.
Стойкость в сероводородсодержащих средах
Сталь 02Х25Н22АМ2-ВИ устойчива к коррозионному растрескиванию в сероводородсодержащих средах с парциальным давлением H₂S до 3,0 МПа и CO₂ до 30 МПа при температурах до 150 °С.
Структура и термическая обработка
Структура стали в горячекатаном состоянии — аустенитная мелкозернистая (зерно № 9–10 по ГОСТ). Содержание феррита менее 0,5 %. Металл чист по неметаллическим включениям.
Термическая обработка: нагрев до 1100 ± 10 °С с последующим охлаждением в воде. Этот же режим применяют для снятия наклёпа после горячей и холодной пластической деформации. После выдержки при 1100 °С рекристаллизованная структура листового проката имеет размер зерна № 7–8.
Горячая и холодная деформация стали ЧС108-ВИ
Сталь 02Х25Н22АМ2-ВИ обладает высокой технологичностью при горячей и холодной деформации. При штамповке, прокатке и ковке начальная температура горячей пластической деформации составляет 1170 °С, конечная — около 900 °С. После деформации рекомендуется закалка для восстановления структуры и коррозионных свойств.
Сварка стали 02Х25Н22АМ2-ВИ
Сварку выполняют ручной аргонодуговой сваркой (TIG) с использованием присадочной проволоки. Сварные соединения не подвержены межкристаллитной и ножевой коррозии при эксплуатации в окислительных средах. Для обеспечения максимальной коррозионной стойкости швов рекомендуется заключительная термическая обработка.
Нормативные документы на продукцию
| Вид продукции | Код ОКП | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Болванки, заготовки, слябы | В31 | ТУ 14-134-277-91 |
| Сортовой и фасонный прокат | В32 | ТУ 14-1-5072-91 |
| Листы и полосы | В33 | ТУ 14-1-5203-2005 |
| Трубы стальные бесшовные | В62 | ТУ 14-159-252-95, ТУ 14-3-1797-91 |
Применение стали 02Х25Н22АМ2-ВИ
Основная область применения — сварное оборудование для производства карбамида (мочевины), работающее при температурах от −70 до +200 °С при давлении до 200 МПа. К такому оборудованию относятся колонны синтеза, стриппинг-аппараты, конденсаторы и теплообменники.
Сочетание повышенной прочности и коррозионной стойкости позволяет использовать сталь 02Х25Н22АМ2-ВИ взамен стали 03Х17Н14М3 карбамидного качества. Это обеспечивает снижение металлоёмкости оборудования при одновременном увеличении его надёжности и срока службы.
Сталь также применяют в следующих условиях: в сернокислых, азотнокислых и фосфорнокислых средах; взамен сталей типа Х17Н14М2Т и Х17Н14М3Т в условиях, вызывающих питтинговую коррозию; в сероводородсодержащих средах нефтехимических производств.
Формы поставки коррозионностойкой стали ЧС108-ВИ
Сталь 02Х25Н22АМ2-ВИ поставляется в виде: листа горячекатаного (толщина 4–11 мм и более); сортового проката (пруток, круг); трубных заготовок; бесшовных холоднодеформированных труб. Поставка осуществляется в термически обработанном состоянии (закалка с 1100 °С). Подробнее о нержавеющем прокате различных марок вы можете узнать в соответствующем разделе нашего сайта.
Сравнение с родственной маркой 02Х25Н22АМ2-ПТ
Параллельно с вакуумно-индукционной модификацией (ВИ) выпускается сталь 02Х25Н22АМ2-ПТ — плазменно-тигельной плавки. Обе модификации имеют одинаковый номинальный химический состав, но различаются способом выплавки. Вакуумно-индукционная плавка обеспечивает более глубокую дегазацию и рафинирование металла, что может быть критично для особо ответственных узлов оборудования. Выбор между ВИ и ПТ определяется техническими требованиями проекта и согласовывается с заказчиком.
Марки металлов и сплавов в ассортименте
EN AC-AlSi7Cu0,5Mg · Nicrobraz CuBraz · SA 781 Grade CW6M · 2.0853 · AlCu6BiPb · Glyco-73/KS980 · TTP 35PdWD · 332C11 · CuSn7PbP · FeMnSi30LP · STS XM27 TB · A5.8 (BNi-14) · B 221 (Alclad3003) · Buderus X 15 CrNiSi 25-20 · СрМ 50 · SA 789 (S 32506) · A6101TE
