Сплав 10ХН28ВМАБ

Сплав 10ХН28ВМАБ (обозначения: ХН28ВМАБ, ЭП126, ВЖ100) — жаростойкий коррозионностойкий деформируемый сплав на железоникелевой основе. Нормируется по ГОСТ 5632-72 (актуальная редакция — ГОСТ 5632-2014). Маркировка расшифровывается по системе ГОСТ 5632: «10» — содержание углерода до 0,10 %; Х — хром; Н28 — никель около 28 %; В — вольфрам; М — молибден; А — азот; Б — ниобий.

Химический состав по ГОСТ 5632-72

Основа сплава — железоникелевая матрица. По ГОСТ 5632-72 нормируется следующий состав:

Элемент	Массовая доля, %	Роль в сплаве
Fe, железо	Основа	Несущий компонент железоникелевой матрицы
Ni, никель	25,0–30,0	Аустенитообразователь, формирует стабильную аустенитную структуру; обеспечивает коррозионную стойкость и вязкость
Cr, хром	19,0–22,0	Главный окалиностойкий элемент; обеспечивает химическую стойкость в окислительных и смешанных средах
W, вольфрам	4,8–6,0	Упрочнение твёрдого раствора при высоких температурах; повышает длительную прочность
Mo, молибден	2,8–3,5	Упрочнение матрицы; повышает стойкость к питтинговой коррозии и коррозии в средах с ионами Cl⁻
N, азот	0,15–0,30	Аустенитообразователь; твердорастворное упрочнение; усиливает коррозионную стойкость в присутствии хлоридов
Nb, ниобий	0,7–1,3	Карбонитридообразователь; фиксирует углерод и азот, снижая риск межкристаллитной коррозии в зонах термического влияния при сварке
Mn, марганец	≤1,5	Раскислитель; аустенитообразователь
Si, кремний	≤0,6	Раскислитель; повышает жаростойкость
C, углерод	≤0,10	Ограничивается для снижения склонности к МКК
B, бор	≤0,005	Микролегирующая добавка; улучшает пластичность при горячей обработке давлением
S, сера	≤0,020	Примесь; ограничивается по условиям горячей обработки и коррозионной стойкости
P, фосфор	≤0,020	Примесь; ограничивается по условиям пластичности

Сплав выпускается также в вакуумно-дуговом переплаве: ХН28ВМАБ-ВД (ЭП126-ВД) — с ограничением N ≤ 0,30 % по ТУ 14-1-192-72 и ТУ 14-1-2902-80.

Структура и физические свойства

Основная структура сплава — твёрдый раствор хрома, молибдена, вольфрама и других легирующих элементов в железоникелевой матрице (аустенит). Сумма Ni + Fe более 65 % при отношении Ni : Fe ≈ 1 : 1,5 — классифицирующий признак сплавов на железоникелевой основе по ГОСТ 5632.

Аустенитная структура определяет немагнитность сплава и стабильно высокие показатели пластичности и ударной вязкости в широком температурном диапазоне, включая отрицательные температуры. Дополнительное упрочнение обеспечивается азотом, вольфрамом и молибденом в твёрдом растворе, а также дисперсными нитридами и карбонитридами ниобия.

Стойкость к высокотемпературному окалинообразованию обусловлена прежде всего высоким содержанием хрома: температура интенсивного окалинообразования в воздушной среде — 1100 °C. Рекомендуемая максимальная температура длительной эксплуатации — 800–1000 °C в зависимости от условий нагружения и рабочей среды.

Механические свойства

Нормируемые механические характеристики зависят от вида полуфабриката и режима термической обработки. Основные данные приведены в таблице.

Полуфабрикат и нормативный документ	Режим ТО	σв, МПа	σ0,2, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, кДж/м²
Заготовки деталей арматуры (СТ ЦКБА 016-2005)	Закалка 1100–1120 °C, охл. на воздухе	≥735	≥343	≥30	≥40	≥784
Лист холоднокатаный (0,8–3,9 мм) по ГОСТ 24982-81	Закалка 1080–1140 °C	≤930	—	≥35	—	—
Лист горячекатаный (2,0–11,0 мм) по ГОСТ 24982-81	Закалка 1080–1140 °C	≤930	—	≥25	—	—
Поковки	Закалка 1110–1150 °C, охл. на воздухе	≥740	—	≥30	≥40	≥780
Кольца сварные (ОСТ 1 90253-77)	Закалка 1110–1150 °C, охл. на воздухе	≥736	—	≥30	—	—
Кольца цельнокатаные ВД (ОСТ 1 92049-76), сечение 25 мм	Закалка 1050–1130 °C, охл. на воздухе	≥685	—	≥27	≥34	≥657

Термическая обработка

Сплав 10ХН28ВМАБ поставляется преимущественно в закалённом состоянии. Режим закалки выбирается в зависимости от вида полуфабриката:

• Листы и полосы по ГОСТ 24982-81 — закалка в воду, под водяным душем или на воздухе с температуры 1080–1140 °C;
• Заготовки и детали арматуры по СТ ЦКБА 016-2005 — закалка на воздухе с температуры 1100–1120 °C, выдержка 1,5–2,0 мин/мм наибольшего сечения;
• Кольца и поковки — закалка на воздухе с температуры 1110–1150 °C;
• Цельнокатаные кольца ВД — закалка на воздухе с температуры 1050–1130 °C.

Термообработка сварных сборок. После сварки узлы из 10ХН28ВМАБ необходимо подвергать термической обработке для снятия сварочных напряжений при температуре 950–1000 °C. Посадку в печь производить при температуре не выше 500 °C (при наличии наплавок стеллита — не выше 600 °C). Для малых сечений сварных швов (до 3–5 мм) термообработка может не проводиться, если это не предусмотрено конструкторской документацией. Сварные сборки, работающие при криогенных температурах, термообработке подлежат обязательно.

Формы поставки и нормативные документы

Вид полуфабриката	Нормативные документы
Листы и полосы	ГОСТ 24982-81, ТУ 14-1-1747-76
Сортовой прокат (прутки, кольца цельнокатаные)	ОСТ 1 92049-76, ТУ 14-1-192-72, ТУ 14-1-21-71, ТУ 14-11-245-88
Заготовки, поковки	ОСТ 3-1686-90, ОСТ 1 90253-77, ОСТ 1 90279-79, ОСТ 1 90346-83, ТУ 14-1-1214-75, ТУ 14-1-1530-75, ТУ 14-1-2902-80
Лента	ТУ 14-1-1008-74
Сварочная проволока и электроды	ТУ 14-1-997-74, ТУ 14-1-997-2012

Укажите в заявке необходимый вид полуфабриката, типоразмер и нормативный документ на поставку.

Применение сплава 10ХН28ВМАБ

Сплав используется в тех случаях, когда требуется одновременно высокая жаростойкость, стойкость к агрессивным химическим средам и хорошая свариваемость.

Энергетическое машиностроение. Листовые детали турбин, сварные конструкции и наплавки деталей, эксплуатирующихся при температурах до 800–1000 °C. Сварочная проволока для наплавки и сварки металлоконструкций в энергетике; сварочные электроды с аналогичным составом наплавленного металла.

Авиационная промышленность. Кольца сварные и цельнокатаные — заготовки для силовых элементов конструкций с повышенными требованиями к коррозионной стойкости и жаростойкости.

Химическое оборудование. Сплав рекомендован как деформируемый свариваемый немагнитный материал для аппаратов, контактирующих с сильно агрессивными средами восстановительного и окислительного характера, в том числе содержащими ионы хлора и сероводород. Молибден и азот в составе совместно повышают стойкость к питтинговой и щелевой коррозии в хлоридсодержащих средах.

О других высоколегированных сплавах на никелевой и железоникелевой основах — в разделе сплавы никеля. Схожий по сфере применения жаропрочный сплав на железоникелевой основе — 05ХН32Т.