Сплав 03Х23Н28М3Д3Т

03Х23Н28М3Д3Т (обозначение по ГОСТ — 03ХН28МДТ, код ЭП516) — коррозионностойкий сплав на железоникелевой основе. Разработан для сварных конструкций и аппаратов, эксплуатируемых в серной, фосфорной и других минеральных кислотах при температурах до +80 °С. Отличается от близкого по составу сплава 06Х23Н28М3Д3Т (ЭИ943) сниженным содержанием углерода (≤ 0,03%), что обеспечивает стойкость к межкристаллитной и ножевой коррозии без дополнительной термообработки после сварки.

Химический состав по ГОСТ 5632-2014

Сплав производится в соответствии с ГОСТ 5632-2014 (межгосударственный стандарт, введён взамен ГОСТ 5632-72 с 1 января 2015 года). Основа — железо; доминирующие легирующие элементы — никель и хром.

Элемент	Fe	Ni	Cr	Cu	Mo	Ti	Mn	Si	C	S	P
Массовая доля, %	основа	26–29	22–25	2,5–3,5	2,5–3,0	0,5–0,9	≤ 0,80	≤ 0,80	≤ 0,03	≤ 0,020	≤ 0,035

Допускаются примеси ванадия и вольфрама — не более 0,2% каждого.

Роль легирующих элементов

Никель (26–29%) формирует аустенитную структуру и совместно с медью обеспечивает основу кислотостойкости в серосодержащих средах. Хром (22–25%) формирует пассивирующую оксидную плёнку и совместно с молибденом повышает стойкость к питтинговой коррозии. Молибден (2,5–3,0%) подавляет питтинговую коррозию в хлоридсодержащих средах и замедляет растворение в серной кислоте. Медь (2,5–3,5%) резко снижает скорость коррозии в серной кислоте, особенно при умеренных концентрациях. Титан (0,5–0,9%) связывает углерод в карбиды TiC и предотвращает выделение хромистых карбидов по границам зёрен при нагреве, что исключает склонность к межкристаллитной коррозии (МКК).

Сверхнизкое содержание углерода (≤ 0,03%) вместе с присутствием титана — двойная защита от МКК. Именно этим сплав 03ХН28МДТ отличается от 06ХН28МДТ (ЭИ943), у которого C ≤ 0,06%: при более высоком углероде без стабилизирующего элемента в зоне термического влияния сварного шва возможно выделение карбидов хрома и снижение коррозионной стойкости.

Механические свойства при 20 °С

Свойства нормируются отдельно по виду и способу изготовления полуфабриката; в таблице приведены минимальные нормируемые значения.

Вид полуфабриката и стандарт	σ₀,₂, МПа, не менее	σB, МПа, не менее	δ₅, %, не менее	Термообработка
Лист г/к и х/к, ГОСТ 7350-77	215	540	35	Закалка с 1040–1080 °С, вода
Сортовой прокат кованый и г/к, СТП 26.260.484-2004	220	520	25	Закалка с 1050–1080 °С, вода или воздух
Трубы холоднодеформированные после аустенизации	—	490	30	Аустенизация, состояние поставки

Коррозионная стойкость

В каких средах стоек

Сплав 03ХН28МДТ стоек к серной кислоте в широком диапазоне концентраций при температурах до +80 °С, включая концентрированную серную кислоту. Применяется в оборотных растворах производства нитрофоски и в экстракционной фосфорной кислоте (при концентрациях ниже критических). Обеспечивает работоспособность в кислых и сернокислых средах, содержащих хлориды, — за счёт молибдена и высокого содержания никеля.

Сплав не склонен к МКК по методам В и ВУ (ГОСТ 6032) при испытаниях продолжительностью 144 и 48 ч соответственно — это прямо нормируется в стандартах на листовой прокат.

Ограничения по средам

Сплав не обеспечивает стойкости в уксусной кислоте концентрацией 55% и выше, а также в фосфорной кислоте концентрацией 55% и выше при рабочих температурах. При работе с кислотными смесями, содержащими сильные окислители (азотная кислота, хлорное железо), следует проводить индивидуальную проверку коррозионной стойкости.

Термообработка

Для достижения максимальной коррозионной стойкости изделия подвергают закалке: нагрев до 1050–1080 °С, выдержка — 30 мин при толщине стенки до 15 мм; при большей толщине — 30 мин плюс 1 мин на каждый миллиметр сечения; охлаждение — в воде или на воздухе.

Отжиг для снятия напряжений (несварные изделия): 950 ± 10 °С, 2 ч, охлаждение на воздухе. Отжиг сварных изделий: 1050 ± 10 °С, 2 ч, охлаждение на воздухе.

Свариваемость

Свариваемость — без ограничений. Подогрев и послесварочная термообработка не обязательны для сохранения коррозионной стойкости швов — это основное технологическое преимущество перед 06ХН28МДТ при изготовлении сварных аппаратов.

Регламентированные методы сварки: автоматическая и ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (с присадочным материалом или без), комбинированные методы. Допускается ручная дуговая сварка покрытыми электродами.

Двухслойные стали на основе 03Х23Н28М3Д3Т

Листы 03Х23Н28М3Д3Т используются как плакирующий слой в двухслойных сталях (биметалле). Конструкционный слой выполняется из углеродистой или низколегированной стали, что снижает металлоёмкость аппарата при сохранении коррозионной стойкости контактной поверхности. Такие биметаллические листы применяются в химических реакторах, абсорберах, кубах колонн производств серной кислоты и минеральных удобрений, где необходимо высокое сопротивление сернокислой и фосфорнокислой агрессии.

Зарубежные аналоги

Прямых полностью идентичных зарубежных аналогов нет — сплав 03ХН28МДТ с одновременно низким углеродом и стабилизацией титаном является отечественной разработкой. Ближайшим аналогом по составу и применению считается Alloy 28 (W.Nr. 1.4563, UNS N08028) — европейский и американский сплав с Ni ≈ 31%, Cr ≈ 27%, Mo 3–4%, без титана. Марка AISI 904L (UNS N08904) схожа по концепции, но содержит более низкое никеля и не стабилизирована титаном, что снижает стойкость к МКК после сварки.

Формы поставки и нормативная база

Сплав 03Х23Н28М3Д3Т поставляется в следующих формах:

Форма поставки	Нормативный документ
Лист толстый (горячекатаный)	ГОСТ 7350-77
Лист тонкий (холоднокатаный)	ГОСТ 5582-75, ТУ 14-1-2571
Пруток, квадрат (сортовой прокат)	ГОСТ 5949-75, ГОСТ 14955-77
Лента	ГОСТ 4986-79
Трубы бесшовные холоднодеформированные	ТУ 14-3-694-78, ТУ 14-3-696-78, ТУ 14-3-751-78
Проволока сварочная Св-01Х23Н28М3Д3Т	ТУ 14-1-756-73

Применение в промышленности

Основные направления применения сплава 03Х23Н28М3Д3Т:

• сварные аппараты и реакторы производства серной кислоты и олеума;
• оборудование производства нитрофоски и экстракционной фосфорной кислоты;
• теплообменники, работающие в сернокислых и кислых средах при температурах до +80 °С;
• трубопроводы, штуцеры, фланцы и сварные соединения аппаратов химической промышленности;
• биметаллический листовой прокат (плакирующий слой) для корпусного оборудования;
• ремонт сварных соединений оборудования, работающего в радиоактивных средах (в качестве присадочного материала и основного металла).

Подробнее о смежной марке с более высоким содержанием углерода — на странице сталь 06Х23Н28М3Д3Т (ЭИ943). Для задач, где требуется повышенная жаростойкость при сохранении аустенитной структуры, рассмотрите также сплав 03Х23Н28Ю4Т (ЭК86).