Сплав 07Х15Н30В5М2
- от объёма, заполните заявку
Сплав 07Х15Н30В5М2 — деформируемый материал на железоникелевой основе, входящий в группу жаропрочных по ГОСТ 5632. Одновременно обладает коррозионной стойкостью. Содержание никеля ~30 %, вольфрама ~5 % и молибдена ~2 % обеспечивает сопротивление ползучести при длительной нагруженной работе в коррозионно-активных средах при температурах до 900 °С.

Расшифровка марки и роль легирующих элементов
Обозначение марки по ГОСТ 5632 непосредственно отражает номинальное содержание легирующих элементов: 07 — углерод не более 0,07 %; Х15 — хром ~15 % (диапазон 14–17 %); Н30 — никель ~30 % (29–31 %); В5 — вольфрам ~5 % (4,5–5,5 %); М2 — молибден ~2 % (1,8–2,2 %). Основа — железо.
По классификации ГОСТ 5632 сплав относится к сплавам на железоникелевой основе: суммарная доля Ni + Fe превышает 65 % при соотношении никеля к железу приблизительно 1 : 1,5. Принадлежит одновременно к группе III (жаропрочные) и группе I (коррозионностойкие).
Функции ключевых легирующих элементов:
- Никель (29–31 %) — формирует стабильную аустенитную матрицу, повышает коррозионную стойкость в окислительных и кислотных средах, снижает склонность к хрупкому разрушению.
- Хром (14–17 %) — обеспечивает образование пассивирующей плёнки Cr2O3, определяет окалиностойкость и стойкость к межкристаллитной коррозии.
- Вольфрам (4,5–5,5 %) — основной упрочнитель твёрдого раствора; крупные атомы W тормозят движение дислокаций и снижают скорость ползучести при высоких температурах.
- Молибден (1,8–2,2 %) — дополнительное упрочнение твёрдого раствора, повышает стойкость к питтинговой коррозии.
- Марганец (1,3–1,7 %) — стабилизирует аустенит, связывает серу в тугоплавкие сульфиды MnS, предотвращая красноломкость.
- Иттрий (≤ 0,05 %) — улучшает адгезию оксидного слоя к поверхности металла при высокотемпературном окислении, упрочняет границы зёрен.
- Углерод (≤ 0,07 %) — ограниченное содержание предотвращает выделение карбидов хрома на границах зёрен, сохраняя коррозионную стойкость.
Химический состав по ГОСТ 5632
Сортовой и листовой прокат поставляется по ТУ 14-1-4915-90 и ТУ 14-1-4442-88.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | Не более 0,070 |
| Кремний (Si) | Не более 0,20 |
| Марганец (Mn) | 1,30–1,70 |
| Сера (S) | Не более 0,010 |
| Фосфор (P) | Не более 0,015 |
| Хром (Cr) | 14,0–17,0 |
| Никель (Ni) | 29,0–31,0 |
| Молибден (Mo) | 1,80–2,20 |
| Медь (Cu) | Не более 0,08 |
| Алюминий (Al) | Не более 0,12 |
| Титан (Ti) | Не более 0,06 |
| Вольфрам (W) | 4,50–5,50 |
| Азот (N) | Не более 0,030 |
| Иттрий (Y) | Не более 0,050 |
| Железо (Fe) | Остальное |
Механические свойства сплава 07Х15Н30В5М2
Свойства определены на образцах, вырезанных из заготовок сечением 15–20 мм, изготовленных по ТУ 14-1-4930-90 и прошедших аустенизацию при 1100–1120 °С.
| Свойство | 20 °С | 900 °С |
|---|---|---|
| Предел кратковременной прочности σв, МПа | 495 | 150 |
| Предел текучести σт, МПа | 215 | 98 |
| Относительное удлинение δ5, % | 35 | 35 |
| Относительное сужение ψ, % | 60 | 55 |
Обратите внимание: относительное удлинение δ5 = 35 % сохраняется неизменным как при 20 °С, так и при 900 °С. Это означает, что при значительном снижении прочности при нагреве материал не становится хрупким — пластичность остаётся на уровне комнатной температуры. Для деталей, работающих в условиях термоциклирования или локальных перегревов, это принципиально важная характеристика.
Требования к качеству металла
Макроструктура сплава 07Х15Н30В5М2 должна соответствовать требованиям ТУ 14-1-4930-90. На изломе и протравленных шлифах не допускаются дефекты, видимые невооружённым глазом: усадочные раковины, межкристаллитные трещины, подкорковые пузыри, расслоения, макровключения неметаллических соединений. Пористость и точечная неоднородность — в пределах 2 баллов по ГОСТ 10243.
Нормы загрязнённости неметаллическими включениями установлены по максимальному баллу в соответствии с ТУ: оксиды строчечные — не более 4,0 балла; силикаты пластичные и хрупкие — не более 1,0 балла; нитриды — не более 2,5 балла.
Состояние поставки и термическая обработка
Заготовки для механических испытаний (сечение 15–20 мм) изготавливаются и испытываются в состоянии после аустенизации при 1100–1120 °С. Этот режим переводит сплав в однофазное аустенитное состояние, снимает напряжения после горячей деформации и растворяет возможные выделения карбидных и интерметаллидных фаз. Конкретные режимы термообработки готовых изделий устанавливаются конструкторской документацией в зависимости от условий эксплуатации.
Формы поставки
Сплав 07Х15Н30В5М2 поставляется в виде сортового проката (круг, квадрат, шестигранник), фасонного проката и листа. Производство сортового и фасонного проката, включая листовой, регламентируется ТУ 14-1-4915-90 и ТУ 14-1-4442-88. Прутковые заготовки для испытаний и конструкционного применения — по ТУ 14-1-4930-90.
Применение сплава 07Х15Н30В5М2
Область применения определяется сочетанием жаропрочности и коррозионной стойкости при температурах до 900 °С. Сплав используется для изготовления нагруженных деталей, работающих длительно в высокотемпературных и коррозионно-активных средах:
- трубные узлы и коллекторы в тепловых и энергетических установках, работающие под давлением при высоких температурах;
- нагруженные детали специального машиностроения с длительным ресурсом при рабочих температурах до 900 °С;
- элементы конструкций химического оборудования в высокотемпературных агрессивных газовых и жидкостных средах.
Смотрите также: жаропрочные сплавы на железоникелевой и никелевой основах, а также раздел коррозионностойкие сплавы.
Марки по международным стандартам ISO и другим регламентам
SPEC MIL-C-24689 (22) · STi 8641 · АБТ-101 · Ag 272V1 · ZAlSi8Cu1MgA · SF-A5.4 (E310Cb-XX) · NiCr15Fe · H23N13 · 2017A · B 381 Grade F-20 · AS7475 · SA 240 (N08700) · B-Cu43ZnAg(Si)-690/810 · BNi1062 · E-AlMg3.5 · CM W