Сплав 0Х23Н28М2Т

Сплав 0Х23Н28М2Т — коррозионностойкий материал на железоникелевой основе, выпускаемый по ГОСТ 5632-2014. Современное обозначение марки — 06ХН28МТ, исторический заводской шифр — ЭИ628. Все три обозначения относятся к одному и тому же материалу и используются в технической документации и коммерческих заявках.

Расшифровка марки 0Х23Н28М2Т и связь с современным обозначением

Старое обозначение 0Х23Н28М2Т читается по правилам ГОСТ 5632 следующим образом: первая цифра «0» указывает, что содержание углерода не превышает 0,10%, «Х23» — хром около 23%, «Н28» — никель около 28%, «М2» — молибден около 2%, «Т» — легирование титаном. Современная марка 06ХН28МТ отличается лишь более точным обозначением углерода (≤ 0,06% в сотых долях процента), расположением Н перед Х и исключением цифры «2» при молибдене, поскольку по новым правилам маркировки буквенный индекс без цифры означает присутствие элемента без уточнения его средней доли.

Сплав 06ХН28МТ (ЭИ628) не следует путать с маркой 06ХН28МДТ (ЭИ943) — близким, но более высоколегированным материалом. ЭИ943 дополнительно содержит медь (2,5–3,5%) и молибден в большей концентрации (2,5–3%), что обеспечивает стойкость в более агрессивных средах. Именно ЭИ943 соответствует зарубежным аналогам AISI 904L, N08904, DIN 1.4539. Для сплава 0Х23Н28М2Т (ЭИ628) точных зарубежных эквивалентов в международных стандартах не установлено.

Химический состав по ГОСТ 5632-2014

Химический состав сплава 06ХН28МТ (ЭИ628) установлен ГОСТ 5632-2014 (таблица 1). Железо составляет основу сплава.

Элемент	Содержание, %
Никель (Ni)	26,0–29,0
Хром (Cr)	22,0–25,0
Молибден (Mo)	1,8–2,5
Титан (Ti)	0,4–0,7
Углерод (C)	не более 0,06
Кремний (Si)	не более 0,80
Марганец (Mn)	не более 0,80
Фосфор (P)	не более 0,035
Сера (S)	не более 0,020
Железо (Fe)	основа (~41–50)

Три ключевых легирующих элемента определяют свойства сплава. Никель (26–29%) формирует аустенитную структуру, обеспечивает стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением и высокую ударную вязкость. Хром (22–25%) создаёт пассивирующий оксидный слой, защищающий поверхность от окисления и коррозии. Молибден (1,8–2,5%) повышает стойкость к питтинговой коррозии в хлоридсодержащих и восстановительных кислых средах. Титан (0,4–0,7%) связывает углерод в карбиды, предотвращая обеднение хромом приграничных зон зерна при сварочном нагреве и тем самым снижая склонность к межкристаллитной коррозии.

Принципиальное отличие от ЭИ943: в составе 0Х23Н28М2Т медь не является легирующим элементом. Отсутствие буквы «Д» в марке однозначно это указывает. Именно медь в ЭИ943 обеспечивает дополнительную стойкость в концентрированной серной кислоте и ряде органических кислот — 0Х23Н28М2Т в этих средах слабее.

Физические и механические свойства

Физические свойства при 20 °С

Характеристика	Значение
Плотность	7,96 г/см³ (7960 кг/м³)
Теплопроводность	~13 Вт/(м·К)
Удельное электросопротивление	~0,75 мкОм·м

Теплопроводность сплава примерно в 10–12 раз ниже, чем у углеродистой стали, что необходимо учитывать при проектировании теплообменного оборудования. Высокое удельное электросопротивление (~0,75 мкОм·м) типично для высоколегированных аустенитных Fe-Ni-Cr сплавов.

Механические свойства после закалки

Термообработка: закалка с 1050–1080 °С, охлаждение в воде.

Характеристика	Значение
Предел прочности σв	490–550 МПа
Предел текучести σ0,2	215–245 МПа
Относительное удлинение δ	не менее 30%

Высокая пластичность (δ ≥ 30%) — следствие аустенитной структуры — позволяет применять холодную деформацию: вытяжку, гибку, отбортовку. Предел прочности умеренный, что обеспечивает хорошую обрабатываемость давлением.

Коррозионная стойкость и области применения по средам

Сплав 0Х23Н28М2Т (ЭИ628) разработан прежде всего как кислотостойкий материал для оборудования химической промышленности. Подтверждённые области коррозионной стойкости:

• Серная кислота (H₂SO₄) концентрацией до ~20% при температуре до 60 °С. В более концентрированных или горячих растворах H₂SO₄ надёжная работа не гарантируется — для таких условий применяют ЭИ943 (06ХН28МДТ).
• Фосфорная кислота (в т.ч. горячая экстракционная фосфорная кислота) при умеренных температурах.
• Кислые и сернокислые среды средней агрессивности — менее жёсткие, чем допускаемые для 06ХН28МДТ.

Сплав обладает удовлетворительной стойкостью к межкристаллитной коррозии. По ГОСТ 5582-75 и ГОСТ 5949-75/2018 предусмотрено испытание по методу В ГОСТ 6032 после провоцирующего нагрева при 650 °С (1 ч).

Сравнение с ближайшей родственной маркой: 0Х23Н28М2Т (ЭИ628) — материал для сред средней агрессивности; 06ХН28МДТ (ЭИ943) — для тяжёлых коррозионных условий, включая широкий диапазон концентраций серной кислоты при температурах до 80 °С. При проектировании нового оборудования для высококонцентрированных кислот или при замене ЭИ628 следует рассмотреть ЭИ943.

Горячая деформация, термообработка и свариваемость

Горячая деформация (ковка, прокатка, штамповка) проводится в температурном интервале 1170–900 °С. Начало деформации ниже 900 °С нежелательно: нагартованный металл может иметь неравномерную структуру. Охлаждение после ковки — на воздухе или в воде; для полного снятия остаточных напряжений и восстановления коррозионной стойкости обязательна закалка с 1050–1080 °С с охлаждением в воде.

Холодная деформация: сплав хорошо поддаётся вытяжке, гибке, растяжению. Степень деформации до 30–40% возможна без промежуточных отжигов; при большей степени деформирования рекомендуется промежуточный отжиг.

Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Высокое содержание никеля увеличивает склонность к налипанию стружки — рекомендуются режущий инструмент из быстрорежущей стали или твёрдосплавный, умеренные скорости резания, обильное охлаждение.

Свариваемость без ограничений: ручная дуговая и автоматическая аргонодуговая сварка в защитном газе. Низкое содержание углерода (≤ 0,06%) и стабилизирование титаном обеспечивают стойкость сварных швов к межкристаллитной коррозии без обязательной послесварочной термообработки. Тем не менее для ответственных конструкций после сварки рекомендуется закалка для гарантированного восстановления коррозионной стойкости.

Формы поставки и нормативная документация

Сплав 0Х23Н28М2Т (06ХН28МТ, ЭИ628) поставляется в следующих видах проката:

• листы горячекатаные — ГОСТ 7350-77;
• листы холоднокатаные — ГОСТ 5582-75;
• ленты — ГОСТ 4986-79;
• прутки и полосы — ГОСТ 5949-2018;
• трубы бесшовные — ГОСТ 9940-81 (горячекатаные), ГОСТ 9941-81 (холоднокатаные и холоднотянутые);
• трубы электросварные — ГОСТ 11068-81;
• поковки — ГОСТ 25054-81.

Химический состав регламентирован ГОСТ 5632-2014. Производство горячедеформированного проката, поковок и штамповок осуществляется с последующей закалкой (ГОСТ 5949-2018, ГОСТ 25054-81). Поставка по согласованным с потребителем нормам механических свойств.

Подробнее о семействе никелевых и железоникелевых коррозионностойких сплавов, доступных для заказа, — в разделе сплавы никеля. Со смежным коррозионностойким сплавом на железоникелевой основе для более тяжёлых кислотных сред можно ознакомиться на странице сплав 03Х24Н13Г2Б.

Применение сплава 0Х23Н28М2Т в промышленности

Основная область применения — сварное химическое оборудование, работающее в средах средней агрессивности:

• реакторы, ёмкости и трубопроводы для работы в растворах серной кислоты (до ~20%) при температурах до 60 °С;
• аппараты для работы с горячей фосфорной кислотой и кислыми технологическими растворами;
• теплообменники, сварные трубопроводы и арматура химической аппаратуры;
• оборудование в производстве минеральных удобрений — там, где агрессивность среды не требует применения ЭИ943.

Сплав выплавляют в дуговых электрических печах. Прокат, поковки и штамповки поставляются в термообработанном состоянии (после закалки).