Сплав 0Х23Н28М3Д3Т

Сплав 06ХН28МДТ (старое обозначение — 0Х23Н28М3Д3Т, заводская маркировка — ЭИ943) — коррозионностойкий высоколегированный сплав на железоникелевой основе аустенитного класса. Относится к группе супераустенитных нержавеющих сталей, разработанных для эксплуатации в условиях контакта с агрессивными кислотными средами. Химический состав и технические характеристики регламентированы ГОСТ 5632-2014. Заменитель по нормативной документации — сплав 03ХН28МДТ (ЭП516), отличающийся пониженным содержанием углерода.

Расшифровка марки 06ХН28МДТ

Обозначение марки содержит информацию о составе сплава: цифра 06 указывает на максимальное содержание углерода — не более 0,06 %. Буква Х означает присутствие хрома, Н28 — никеля с усреднённой массовой долей около 28 % (допустимый диапазон 26–29 %). Буквы М, Д и Т обозначают молибден, медь и титан соответственно. Основу сплава составляет железо (около 37–47 %).

Химический состав сплава 06ХН28МДТ

Химический состав нормирован ГОСТ 5632-2014 (ранее ГОСТ 5632-72). Ниже приведены массовые доли элементов в процентах.

Роль легирующих элементов

Высокое содержание никеля (26–29 %) стабилизирует аустенитную структуру и обеспечивает стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением. Хром (22–25 %) формирует на поверхности защитную оксидную плёнку, обеспечивающую пассивацию в окислительных средах. Молибден (2,5–3,0 %) повышает устойчивость к питтинговой и щелевой коррозии, особенно в хлоридсодержащих средах. Медь (2,5–3,5 %) увеличивает стойкость к восстановительным кислотам, в первую очередь к серной. Титан (0,5–0,9 %) связывает углерод в стойкие карбиды (TiC), предотвращая образование карбидов хрома по границам зёрен и тем самым снижая склонность к межкристаллитной коррозии. Низкое содержание углерода (≤0,06 %) дополнительно уменьшает риск сенсибилизации при сварке и термическом воздействии.

Механические свойства стали 06ХН28МДТ

Механические характеристики сплава зависят от вида проката и режима термообработки. Ниже приведены данные при температуре 20 °С для основных видов продукции.

Твёрдость поковок по ГОСТ 25054-81 составляет не более 200 МПа (HB 10-1). Сплав характеризуется высокой пластичностью: относительное сужение (ψ) для трубных заготовок достигает 50 %, ударная вязкость (KCU) — 980 кДж/м².

Физические свойства сплава 06ХН28МДТ

Физические характеристики определены при различных температурах в диапазоне от 20 до 900 °С.

С ростом температуры теплопроводность увеличивается: при 300 °С — 17 Вт/(м·°С), при 500 °С — 22 Вт/(м·°С), при 800 °С — 26 Вт/(м·°С). Коэффициент линейного теплового расширения также возрастает: от 10,9×10⁻⁶ 1/°С при 100 °С до 16,8×10⁻⁶ 1/°С при 900 °С. Модуль упругости, напротив, снижается — от 1,91×10⁵ МПа при 100 °С до 1,45×10⁵ МПа при 800 °С. Эти зависимости необходимо учитывать при проектировании оборудования для эксплуатации при повышенных температурах.

Коррозионная стойкость нержавеющей стали 06ХН28МДТ

Сплав 06ХН28МДТ обладает высокой стойкостью к общей, питтинговой и щелевой коррозии. Основная область применения — эксплуатация в серной кислоте различных концентраций при температуре рабочей среды до 80 °С. Сплав также устойчив в кислых, сернокислых средах, к воздействию хлоридов и морской воды.

Ограничение: сплав нестоек к 55%-ной фосфорной и 55%-ной уксусной кислотам.

Стойкость к межкристаллитной коррозии

По нормам ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7350-77, ГОСТ 4986-79, ГОСТ 9940-81 и ГОСТ 9941-81 сплав не должен быть склонен к межкристаллитной коррозии (МКК). Испытания проводятся по методам В и ВУ согласно ГОСТ 6032-89 (ГОСТ 6032-2017) с продолжительностью выдержки в контрольном растворе 144 ч (метод В) и 48 ч (метод ВУ). По ГОСТ 5582-75 предусмотрено испытание только методом В.

Перед испытанием образцы подвергают провоцирующему нагреву: при 700 °С в течение 20 минут (по ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7350-77) или при 650 °С в течение 1 часа (по ГОСТ 5582-75). Стойкость к МКК обеспечивается легированием титаном, который связывает углерод и препятствует выделению карбидов хрома по границам зёрен.

Технологические свойства сплава ЭИ943

Свариваемость

Сплав 06ХН28МДТ относится к материалам со свариваемостью без ограничений. Сварка выполняется без предварительного подогрева и без последующей термической обработки. Допустимые способы сварки: ручная дуговая сварка покрытым электродом (РДС) и автоматическая дуговая сварка под флюсом и в среде защитных газов (АДС). Для сварки применяется сварочная проволока соответствующего состава.

Ковка и обработка давлением

Температурный интервал горячей деформации: начало — 1170 °С, конец — 900 °С. Сплав хорошо поддаётся холодной деформации — глубокой вытяжке, гибке, растяжению. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная.

Термическая обработка

Основной вид термообработки — закалка на аустенит. Температура нагрева под закалку: 1050–1080 °С. Охлаждение — в воде. Для ленты по ГОСТ 4986-79 допускается закалка при 930–1050 °С с охлаждением на воздухе. Цель закалки — растворение карбидных фаз и получение однородной аустенитной структуры, обеспечивающей максимальную коррозионную стойкость.

Способ выплавки

Марку выплавляют в дуговых электрических печах.

Применение сплава 06ХН28МДТ в промышленности

Согласно рекомендациям ГОСТ 5632-2014, сплав 06ХН28МДТ предназначен для следующих областей.

Химическая промышленность и производство удобрений

Основное назначение — сварные конструкции, работающие при температурах до 80 °С в серной кислоте различных концентраций, в кислых и сернокислых средах. Из сплава изготавливают реакторы, теплообменники, трубопроводы, ёмкости для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей. Широко применяется в оборудовании для производства сложных минеральных удобрений.

Сварные соединения и ремонт оборудования

Сплав используется для всех типов соединений оборудования: стыков трубопроводов в аппаратах, соединений труб, штуцеров. Также применяется для соединения деталей с корпусом аппарата и ремонта сварных соединений оборудования, работающего в радиоактивных средах. Из сплава изготавливают сварочные электроды и сварочную проволоку марки СВ-06ХН28МДТ.

Двухслойные листы и специальные конструкции

Сплав 06ХН28МДТ используется в качестве плакирующего (защитного) слоя при изготовлении горячекатаных двухслойных коррозионностойких листов. Такая технология позволяет сочетать высокую химическую стойкость плакирующего слоя с прочностью и экономичностью основного (углеродистого или низколегированного) слоя.

Формы поставки проката 06ХН28МДТ

Сплав 06ХН28МДТ поставляется в широком ассортименте форм проката, нормированных соответствующими стандартами.

Зарубежные аналоги сплава 06ХН28МДТ

В справочной литературе для сплава 06ХН28МДТ указывают следующие ближайшие зарубежные аналоги. Они близки по назначению и области применения, однако отличаются по отдельным элементам химического состава и не являются точными эквивалентами.

Также в качестве ближайшего аналога часто указывают AISI 904L (UNS N08904, Werkstoff 1.4539). Основные различия: сплав 904L содержит больше молибдена (4–5 % против 2,5–3,0 %) и меньше меди (1–2 % против 2,5–3,5 %), а также не содержит титана. Наличие титана в составе 06ХН28МДТ является одним из его отличительных преимуществ, повышающих стойкость к межкристаллитной коррозии.

Обозначения сплава 06ХН28МДТ в документации

В различных нормативных документах и заводских маркировках сплав может встречаться под несколькими обозначениями: 06ХН28МДТ (основное по ГОСТ 5632-2014), 0Х23Н28М3Д3Т (устаревшее обозначение), ЭИ943 (заводская маркировка). Отечественный заменитель — 03ХН28МДТ (ЭП516), имеющий пониженное содержание углерода (≤0,03 %) и обеспечивающий ещё более высокую стойкость к межкристаллитной и ножевой коррозии.