Сталь 01Х25Н19Г5АМ4 (ЧС-84)

Сталь 01Х25Н19Г5АМ4 (ЧС-84) — высоколегированная коррозионностойкая аустенитная сталь с пониженным содержанием углерода, легированная хромом, никелем, марганцем, молибденом и азотом. Выпускается в соответствии с ТУ 14-1-3777. Материал применяется в производстве химического оборудования, работающего в агрессивных кислых и хлоридсодержащих средах, а также как сварочная проволока под обозначением Св-01Х25Н19Г5АМ4.

Расшифровка марки 01Х25Н19Г5АМ4

Марка расшифровывается по ГОСТ 5632 следующим образом:

• 01 — содержание углерода ≤ 0,025 % (ультранизкоуглеродистая);
• Х25 — хром, номинальное содержание ~25 %;
• Н19 — никель, номинальное содержание ~19 %;
• Г5 — марганец, номинальное содержание ~5 %;
• А — азот (в середине марки буква А означает азот, а не алюминий);
• М4 — молибден, номинальное содержание ~4 %;
• ЧС-84 — заводское обозначение («Челябинская сталь», порядковый номер).

Аустенитный класс обеспечивается высоким суммарным содержанием аустенитообразующих элементов: никель, марганец и азот совместно стабилизируют аустенит. Сталь немагнитна.

Химический состав по ТУ 14-1-3777

Элемент	Содержание, % масс.
Хром (Cr)	22–24
Никель (Ni)	18–20
Марганец (Mn)	4–6
Молибден (Mo)	3–4
Азот (N)	присутствует (регламентируется ТУ)
Углерод (C)	≤ 0,025
Фосфор (P)	≤ 0,018
Сера (S)	≤ 0,015
Железо (Fe)	основа

Роль легирующих элементов

Хром (25 % номинал) формирует пассивную оксидную плёнку на поверхности, обеспечивающую коррозионную стойкость. При содержании выше 20 % сталь устойчива в концентрированных окислительных кислотах.

Никель стабилизирует аустенитную структуру, повышает пластичность и вязкость, улучшает коррозионную стойкость в хлоридных и восстановительных средах.

Молибден (3–4 %) значительно повышает стойкость к питтинговой и щелевой коррозии в хлоридных средах, к которым обычные аустениты типа 12Х18Н10Т неустойчивы. Высокое содержание молибдена относит эту сталь к классу «супераустенитов» по питтингостойкости.

Марганец (4–6 %) дополнительно стабилизирует аустенит, частично замещая дефицитный никель. Повышает растворимость азота в расплаве при выплавке, что позволяет достичь высоких концентраций N без образования газовых пор.

Азот (А в марке) — важнейший легирующий элемент данной стали. Азот повышает прочность аустенита без снижения пластичности (твёрдорастворное упрочнение), увеличивает стойкость к питтинговой коррозии (вклад в питтингостойкость эквивалентен примерно 16×N % по формуле PRE), подавляет образование сигма-фазы при термической обработке.

Ультранизкое содержание углерода (≤ 0,025 %) исключает выпадение карбидов хрома по границам зёрен при термовоздействии (сварка, нагрев). Это устраняет опасность межкристаллитной коррозии без применения стабилизирующих добавок (Ti, Nb), что важно при сварке конструкций, эксплуатируемых в кислых средах.

Коррозионная стойкость

Сочетание Cr ~25 %, Mo 3–4 % и азота обеспечивает высокий индекс питтингостойкости PRE (Pitting Resistance Equivalent). Это позволяет применять сталь в средах, где стандартные молибденсодержащие аустениты недостаточно надёжны.

Стойкость обеспечена в следующих средах:

• Серная кислота средних и высоких концентраций при повышенных температурах.
• Фосфорная кислота, в том числе с примесями хлоридов.
• Разбавленная соляная кислота (ограниченная концентрация и температура).
• Азотная кислота и нитрующие смеси.
• Хлоридсодержащие технологические растворы и морская вода.
• Растворы щелочей и органических кислот (уксусная, лимонная, молочная).

Ультранизкое содержание углерода гарантирует стойкость к межкристаллитной коррозии (МКК) в состоянии поставки и в зонах термического влияния при сварке — без дополнительной термообработки после сварки.

Термическая обработка

Рекомендуемый режим для получения однофазной аустенитной структуры и максимальной коррозионной стойкости — закалка (аустенизация) с температуры 1000–1050 °C с последующим быстрым охлаждением. Медленное охлаждение недопустимо: при остывании в диапазоне 600–900 °C возможно выпадение нитридов и интерметаллических фаз, снижающих коррозионную стойкость.

Сталь поставляется в закалённом состоянии. Твёрдость в состоянии поставки — не более 270 HB.

Сварочная проволока Св-01Х25Н19Г5АМ4

Марка выпускается в том числе как сварочная проволока под обозначением Св-01Х25Н19Г5АМ4. Состав проволоки соответствует составу основного металла, что обеспечивает равнопрочность и равнокоррозионностойкость сварного шва с основным металлом.

Проволока применяется для сварки деталей из стали 01Х25Н19Г5АМ4 и сопоставимых высоколегированных аустенитных сталей методами TIG (GTAW) и MIG (GMAW). При сварке разнородных соединений, где требуется металл шва с повышенной стойкостью к питтингу, эта проволока может использоваться для сварки менее легированных нержавеющих сталей. Подробнее об ассортименте нержавеющих сварочных материалов — см. раздел сварочная проволока нержавеющая.

Области применения

Сталь 01Х25Н19Г5АМ4 применяется в производствах, где к конструкционному материалу предъявляются требования по стойкости к агрессивным кислым и хлоридсодержащим средам одновременно:

• Химическое машиностроение: теплообменники, реакторы, трубопроводы, насосы, запорная арматура для переработки серной, фосфорной, азотной кислот.
• Нефтехимия и газопереработка: оборудование установок, работающих с хлорсодержащими средами, кислотными промывками, пластовыми водами с высоким содержанием хлоридов.
• Целлюлозно-бумажная промышленность: оборудование для варки и отбелки целлюлозы с агрессивными реагентами.
• Фармацевтика и пищевая промышленность: аппараты для производства и хранения продуктов, требующие нейтральности к технологической среде и санитарной обработки кислотными растворами.
• Сосуды под давлением: ёмкости, работающие в агрессивных средах при повышенных давлениях и температурах.

Для сравнения с другими высоколегированными коррозионностойкими сталями, применяемыми в аналогичных условиях, см. сталь 06Х23Н28М3Д3Т (ЭИ943) — марку с дополнительным легированием медью для работы в серной кислоте.

Формы поставки

Сталь 01Х25Н19Г5АМ4 (ЧС-84) по ТУ 14-1-3777 поставляется в следующих формах проката и полуфабрикатов:

• листы горячекатаные и холоднокатаные;
• прутки круглые горячекатаные и кованые;
• полосы;
• ленты;
• проволока, в том числе сварочная (Св-01Х25Н19Г5АМ4);
• трубы бесшовные и сварные (под обозначением конкретного ТУ на трубы);
• поковки и готовые изделия — по согласованию.

Для уточнения наличия, допустимых размеров и условий поставки — направьте заявку.