Сплав 06ХН28МДТ (ЭИ943)

Сплав 06ХН28МДТ (обозначение разработчика — ЭИ943, устаревшее — 0Х23Н28М3Д3Т) — коррозионностойкий сплав на железоникелевой основе по ГОСТ 5632. Зарубежный аналог по составу и назначению — AISI 904L (UNS N08904); немецкий аналог — DIN 1.4563 (W. Nr. 1.4563).

Основная область применения — сварные конструкции химического оборудования, работающего в серосодержащих средах и растворах кислот. Сплав относится к супераустенитной группе: высокое суммарное содержание Ni, Cr и Mo обеспечивает стойкость к питтингу, щелевой коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением в средах, где стандартные аустенитные стали (типа 12Х18Н10Т) неприменимы.

Химический состав 06ХН28МДТ по ГОСТ 5632

Основу сплава составляет железо. Никель (26–29%) и хром (22–25%) формируют устойчивую аустенитную структуру. Молибден и медь совместно повышают стойкость к серной кислоте: медь снижает скорость общей коррозии, молибден подавляет питтинг и щелевую коррозию. Титан (0,5–0,9%) стабилизирует сплав против межкристаллитной коррозии — связывает углерод в карбиды TiC, предотвращая осаждение Cr₂₃C₆ по границам зёрен при технологических нагревах.

Элемент	Содержание, % масс.	Роль в сплаве
Железо (Fe)	Основа (36,9–46,5)	Матрица сплава
Никель (Ni)	26,0–29,0	Аустенитообразователь, стойкость к кислотам и SCC
Хром (Cr)	22,0–25,0	Пассивирующий слой, жаростойкость
Медь (Cu)	2,5–3,5	Снижение скорости коррозии в H₂SO₄
Молибден (Mo)	2,5–3,0	Стойкость к питтингу и щелевой коррозии
Титан (Ti)	0,5–0,9	Стабилизация против МКК
Кремний (Si)	≤ 0,8	Раскислитель
Марганец (Mn)	≤ 0,8	Раскислитель, аустенитообразователь
Углерод (C)	≤ 0,06	Ограничен для снижения склонности к МКК
Фосфор (P)	≤ 0,035	Примесь, ограничена
Сера (S)	≤ 0,020	Примесь, ограничена

Физические свойства сплава 06ХН28МДТ

Свойство	Значение	Температура
Плотность ρ	7960 кг/м³	20 °С
Теплопроводность λ	13 Вт/(м·К)	20 °С
Теплопроводность λ	15 Вт/(м·К)	200 °С
Теплопроводность λ	22 Вт/(м·К)	500 °С
Удельное электросопротивление R	750 нОм·м (0,75 мкОм·м)	20 °С
Модуль упругости E	1,91 × 10⁵ МПа	100 °С
КТР α	10,9 × 10⁻⁶ 1/°С	20–100 °С

Механические свойства 06ХН28МДТ (ЭИ943)

Механические свойства зависят от вида полуфабриката и режима термической обработки. Все значения приведены для закалённого состояния при температуре 20 °С.

Вид полуфабриката	σв, МПа	σт, МПа	δ₅, %	Норматив
Трубная заготовка	≥ 540	≥ 245	≥ 35	Закалка 1050–1080 °С, вода
Лист толстый	≥ 540	≥ 215	≥ 35	ГОСТ 7350-77
Лист тонкий	≥ 540	—	≥ 35	ГОСТ 5582-75
Труба бесшовная х/д	≥ 490	—	≥ 30	ГОСТ 9941-81
Поковка	≥ 510	≥ 216	≥ 30–36	ГОСТ 25054-81

Твёрдость поковок: HB ≤ 200 (по ГОСТ 25054-81).

Коррозионная стойкость сплава 06ХН28МДТ

Рабочие среды и температурные ограничения

Сплав предназначен для сварных конструкций, работающих при температурах до +80 °С в серной кислоте любых концентраций. Медь в составе является ключевым легирующим элементом для этой среды: она снижает скорость анодного растворения в H₂SO₄ и стабилизирует пассивную плёнку.

Ограничения по среде: сплав не применяется в 55%-ной уксусной кислоте и фосфорной кислоте — в этих средах коррозионная стойкость существенно снижается. Молибден совместно с хромом обеспечивает стойкость к хлоридсодержащим средам, морской воде и кислым сульфатным растворам.

Стойкость к межкристаллитной коррозии

Сплав не склонен к межкристаллитной коррозии (МКК). Стойкость к МКК подтверждается испытаниями по ГОСТ 6032 с предварительным провоцирующим нагревом:

• 700 °С, 20 мин — для сортового проката (ГОСТ 5949-75) и толстого листа (ГОСТ 7350-77), методы В и ВУ;
• 650 °С, 1 ч — для тонколистового проката (ГОСТ 5582-75), метод В.

Титан (0,5–0,9 %) стабилизирует сплав: при соотношении Ti/C ≥ 5 углерод связывается в карбиды TiC и не участвует в образовании карбидов хрома по границам зёрен. Это сохраняет содержание хрома в твёрдом растворе вблизи границ зёрен на уровне, достаточном для поддержания пассивного состояния.

Стойкость к питтингу и коррозионному растрескиванию

Высокое суммарное содержание Cr и Mo обеспечивает повышенную стойкость к питтинговой и щелевой коррозии в средах с хлоридами. Сплав устойчив к коррозионному растрескиванию под напряжением (СCC) — существенное преимущество по сравнению со стандартными аустенитами типа 08Х18Н10Т в хлоридсодержащих технологических средах.

Технологические свойства: сварка, деформация, обработка

Свариваемость

Свариваемость — без ограничений. Допустимые способы: ручная дуговая сварка (РДС), автоматическая дуговая под флюсом (АДС) и в среде защитных газов. Присадочный материал — проволока Св-06ХН28МДТ аналогичного химического состава: это обеспечивает однородность сварного шва по коррозионным характеристикам. Предварительного подогрева и послесварочной термообработки при сварке конструкционных элементов, как правило, не требуется.

Горячая пластическая деформация

Ковка, прокатка и штамповка выполняются в температурном диапазоне 900–1170 °С. Нижняя граница (900 °С) критична: деформация при меньших температурах приводит к интенсивному упрочнению и затруднённому течению металла. Температуру начала деформации не превышать 1170 °С во избежание пережога — оплавления границ зёрен.

Термическая обработка

Стандартный режим — закалка с 1050–1080 °С с охлаждением в воде. Для ленты допускается закалка с 930–1050 °С с охлаждением на воздухе. Отпуск не применяется: сплав однофазный аустенитный, отпуск не изменяет структуру и не улучшает свойства.

Обрабатываемость резанием

Обрабатываемость — удовлетворительная. Высокое содержание никеля обусловливает значительный наклёп при обработке. Рекомендуется применять твёрдосплавный инструмент, работать с достаточной глубиной резания (чтобы инструмент не скользил по наклёпанному слою), обеспечивать обильное охлаждение.

Формы поставки сплава 06ХН28МДТ (ЭИ943)

Прокат и полуфабрикаты поставляются по следующим нормативам:

Вид	ГОСТ
Пруток горячекатаный (круг, квадрат, шестигранник)	ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Пруток калиброванный	ГОСТ 7417-75
Лист горячекатаный	ГОСТ 7350-77
Лист холоднокатаный	ГОСТ 5582-75
Лента холоднокатаная	ГОСТ 4986-79
Труба бесшовная х/д и теплодеформированная	ГОСТ 9941-81
Труба электросварная	ГОСТ 11068-81
Лист двухслойный коррозионностойкий (плакировка)	ГОСТ 10885-85
Поковки	ГОСТ 25054-81

Трубы из сплава 06ХН28МДТ представлены отдельно: труба нержавеющая 06ХН28МДТ (ЭИ943).

Применение сплава 06ХН28МДТ

Основная сфера — химическое машиностроение и производство минеральных удобрений. Сплав выбирается для оборудования, где стандартные аустенитные стали не обеспечивают достаточную коррозионную стойкость: смеси серной кислоты, хлоридсодержащие среды, растворы с высокой концентрацией кислот при повышенных температурах.

Типовые изделия и конструкции:

• Сварные реакторы, теплообменники, ёмкости и трубопроводы для хранения и транспортирования агрессивных жидкостей (температура рабочей среды до +80 °С);
• Штуцера, трубные стыки, соединения трубопроводов и арматура в химических аппаратах;
• Оборудование производства сложных минеральных удобрений, включая узлы контакта с серосодержащими кислотными растворами;
• Сварные конструкции в системах с морской водой и хлоридсодержащими средами;
• Центробежнолитые трубы для змеевиков трубчатых печей на установках производства аммиака, водорода, этилена, сероуглерода (рабочие параметры: 760–1060 °С, давление до 3,92 МПа);
• Плакирующий слой при производстве горячекатаного двухслойного листового проката;
• Сварочная проволока Св-06ХН28МДТ и электроды для сварки оборудования из аналогичного материала;
• Отливки деталей горно-металлургического оборудования.

Для оборудования, работающего в схожих условиях с повышенными требованиями к содержанию углерода, рассмотрите также сплав 08ХН28МДТ.