Сплав 02Х25Н22АМ2Л

Сплав 02Х25Н22АМ2Л относится к классу высоколегированных аустенитных коррозионностойких нержавеющих сталей. Альтернативное обозначение по отечественной классификации — ЧС-108. Международные аналоги: S31050 (UNS) / 310MoLN, европейский номер 1.4466 (EN 10088-1), британский — AM49A, американский — 25.22.2.

Химический состав 02Х25Н22АМ2Л

Сталь выплавляется с особо чистой шихтой. Содержание углерода строго ограничено (≤ 0,020 %) для обеспечения стойкости против межкристаллитной коррозии без применения стабилизирующего отжига. Легирование азотом заменяет часть никеля в аустенитообразующем балансе и повышает стойкость против питтинговой коррозии. Конкретные нормативы по N, Si, Mn и S зависят от применяемого ТУ и вида полуфабриката.

Элемент	Содержание, %
C (углерод)	≤ 0,020
Cr (хром)	24,0–26,0
Ni (никель)	21,0–23,0
Mo (молибден)	1,5–2,5
N (азот)	0,08–0,22 (норма по НТД)
Mn (марганец)	≤ 2,00
Si (кремний)	≤ 0,80
S (сера)	≤ 0,020
P (фосфор)	≤ 0,035
Fe (железо)	основа

Механические свойства при различных температурах

Данные приведены для горячекатаного прутка Ø 40 мм в состоянии после закалки от 1100 °С. Ударная вязкость KCU при температурах от −196 до +20 °С: образцы не разрушились (KCU ≥ 330 Дж/см²), что подтверждает надёжность сплава при криогенных условиях.

Температура испытания, °С	σв, МПа	σ0,2, МПа	δ5, %	ψ, %
20	720–860	365–435	48–49	79–81
100	685	320	45	77
200	625	310	43	75
400	545	190	44	76
500	490	170	44	75
600	460	165	46	69

Минимальные нормируемые значения при 20 °С для основных видов полуфабрикатов:

Вид полуфабриката	НТД	σв, МПа, не менее	σт, МПа, не менее	δ5, %, не менее
Пруток	ТУ 14-1-5072-91	490	196	30
Лист горячекатаный	ТУ 14-1-5203-2005	510	275	40
Заготовка трубная	ТУ 14-134-277-91	540	255	40
Труба бесшовная	ТУ 14-159-252-95	539	255	35

Физические свойства

Плотность: 7,98 × 10³ кг/м³.

Температурный коэффициент линейного расширения α (среднее значение в диапазоне 20–t °С):

Диапазон, °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

Коррозионная стойкость

Основная область применения сплава 02Х25Н22АМ2Л — оборудование, подвергающееся воздействию высококонцентрированных кислот и коррозионно-активных газов. Сплав стоек к следующим видам коррозии:

• Межкристаллитная коррозия (МКК). По ТУ 14-1-5203-2005 и ТУ 14-159-252-95 сталь в состоянии поставки (закалка с 1100 °С) без провоцирующего отпуска выдерживает испытание по методу ДУ ГОСТ 6032 (65 % HNO₃, кипение, 5 циклов по 48 ч). Допустимая скорость коррозии — не более 0,3 мм/год в каждом цикле. Сварные соединения также стойки к МКК, в том числе коррозии ножевого типа при испытании в растворе 40 % HNO₃ + 2 % HF (95 °С, 48 ч).
• Питтинговая и щелевая коррозия. Повышенное содержание хрома (25 %), молибдена и азота обеспечивает высокий потенциал питтингообразования. Сплав целесообразно применять в азотнокислых, фосфорнокислых и сернокислых средах, а также в условиях загрязнения хлоридами.
• Коррозионное растрескивание под напряжением. Сплав стоек в сероводородсодержащих средах с парциальным давлением H₂S до 3,0 Н/мм² и CO₂ до 30 Н/мм² при температурах до 150 °С.

Контроль на МКК проводится на термически обработанных образцах без провоцирующего отпуска по режиму: нагрев 1100 ± 10 °С, охлаждение на воздухе.

Технологические особенности: горячая деформация и термообработка

Сталь 02Х25Н22АМ2Л технологична при горячей и холодной пластической деформации. Структура стали в горячекатаном состоянии — аустенитная мелкозернистая (№ 9–10), содержание феррита практически отсутствует (< 0,5 %). Металл чист по неметаллическим включениям.

Температурный интервал горячей пластической деформации: 1200 → 980 °С (начало — 1200 °С, конец — не ниже 980 °С).

Термическая обработка (закалка): нагрев до 1100 ± 10 °С, охлаждение в воде. Аналогичный режим применяется для снятия наклёпа после горячей и холодной деформации. Для листового проката толщиной 4,0–11,0 мм по ТУ 14-1-5203-2005: нагрев до 1110–1130 °С, выдержка 2–3 мин на мм толщины, закалка в воду или водяным душем.

Сварка 02Х25Н22АМ2Л

Применяется ручная аргонодуговая сварка (РАД) с использованием присадочной проволоки марки Св-01Х23Н23М3Т3. Сварные соединения не подвергаются межкристаллитной и ножевой коррозии при эксплуатации в окислительных средах.

Применение

Сплав 02Х25Н22АМ2Л применяется для изготовления сварного оборудования, работающего в жёстких условиях при температурах от −70 до +200 °С и давлении до 200 Н/мм². Основные области:

• оборудование для производства карбамида — стриппер-колонны, реакторы синтеза, трубопроводы и теплообменники в зонах контакта с карбаматными растворами;
• химическое оборудование, эксплуатируемое в азотнокислых, фосфорнокислых и сернокислых средах;
• аппараты и трубопроводы в средах, загрязнённых хлоридами и сероводородом, где стали типа Х17Н14М2Т и Х17Н14М3Т показывают недостаточную стойкость к питтинговой коррозии.

Формы поставки

Вид продукции	НТД
Болванки, заготовки, слябы	ТУ 14-134-277-91
Сортовой и фасонный прокат	ТУ 14-1-5072-91
Листы и полосы	ТУ 14-1-5203-2005
Трубы бесшовные холоднодеформированные	ТУ 14-3-1797-91
Трубы бесшовные	ТУ 14-159-252-95

Поставка — по согласованию с технической документацией на конкретный вид проката. Подробнее о близких по составу коррозионностойких аустенитных сталях — в разделах сплав 06Х25Н12ТЮА и сплав 02Х22Н52М11.