Сталь 05Х20Н32Т

Сплав 05Х20Н32Т (ХН32Т, Х20Н32Т, ЭП670) — жаропрочный сплав на железоникелевой основе аустенитного класса. Выпускается по ГОСТ 5632-2014 «Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки». Структура — стабильный аустенит без ферритной фазы, что обеспечивает немагнитность и высокую пластичность при нормальных и повышенных температурах.

Рекомендуемая максимальная температура длительной эксплуатации — 850 °С. Температура начала интенсивного окалинообразования на воздухе — 1000 °С. Сплав применяется в нефтехимическом машиностроении, нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности, в производстве аммиака — для газоотводящих труб, листовых деталей высокотемпературных установок с длительным сроком службы при температурах 700–850 °С.

Химический состав сплава 05Х20Н32Т по ГОСТ 5632-2014

Массовая доля элементов в химическом составе сплава 05Х20Н32Т (ХН32Т, ЭП670) приведена в таблице.

Основу сплава составляет железо (расчётно 41,4–50,75 %). Высокое содержание никеля (30–34 %) обеспечивает стабильность аустенитной структуры во всём интервале рабочих температур, стойкость к хлоридному коррозионному растрескиванию и подавление образования σ-фазы. Хром (19–22 %) определяет жаростойкость и коррозионную стойкость за счёт формирования защитной оксидной плёнки Cr₂O₃. Титан (0,25–0,6 %) связывает углерод в карбиды TiC, предотвращая межкристаллитную коррозию и выделение карбидов хрома по границам зёрен. Очень низкое содержание углерода (≤ 0,05 %) дополнительно снижает склонность к сенсибилизации.

Физические свойства сплава 05Х20Н32Т

Плотность сплава 05Х20Н32Т при 20 °С составляет 8160 кг/м³. Модуль нормальной упругости (модуль Юнга) при 20 °С — 2,05 × 10⁵ МПа (205 ГПа).

Теплопроводность и температурный коэффициент линейного расширения

В таблице приведены коэффициент теплопроводности λ и средний ТКЛР α (в интервале от 20 °С до указанной температуры) для сплава 05Х20Н32Т.

Теплопроводность сплава 05Х20Н32Т существенно ниже, чем у углеродистых сталей, и находится на уровне, характерном для высоконикелевых аустенитных сплавов. С ростом температуры теплопроводность плавно увеличивается от 13,4 Вт/(м·°С) при 100 °С до 23,4 Вт/(м·°С) при 800 °С. Коэффициент линейного расширения сравнительно высок, что необходимо учитывать при проектировании конструкций с жёсткими допусками, работающих в условиях термоциклирования.

Механические свойства сплава 05Х20Н32Т при 20 °С

Механические свойства сплава зависят от вида полуфабриката и режима термической обработки. Ниже приведены нормируемые значения для основных видов проката.

Прутки (закалка с 1100–1150 °С, охлаждение на воздухе)

Листовой прокат по ГОСТ 24982-81

Поковки по ГОСТ 25054-81

Высокие значения относительного удлинения (25–40 %) и относительного сужения (35–60 %) указывают на отличную пластичность сплава, что обеспечивает хорошую технологичность при обработке давлением — штамповке, гибке, вальцовке.

Технологические свойства сплава ХН32Т

Выплавка

Сплав 05Х20Н32Т выплавляется в открытых электропечах. Глубокое вакуумирование или инертная атмосфера не требуются. Допускается выплавка в индукционных печах и электрошлаковый тигельный переплав.

Сварка сплава 05Х20Н32Т

Сплав обладает хорошей свариваемостью. Допускается сварка всеми видами: ручная дуговая, аргонодуговая, полуавтоматическая в среде защитных газов, электрошлаковая, под флюсом. Низкое содержание углерода (≤ 0,05 %) снижает риск образования горячих трещин и межкристаллитной коррозии в зоне термического влияния. Дополнительная термическая обработка сварных соединений, как правило, не требуется.

Обработка давлением и термообработка

Ковка сплава выполняется при температуре начала деформации 1130 °С и окончания 850 °С. Рекомендуемый режим термической обработки — закалка с 1100–1150 °С на воздухе или в воде.

Область применения сплава 05Х20Н32Т (ЭП670)

Сочетание жаростойкости, жаропрочности, коррозионной стойкости и хорошей технологичности определяет применение сплава 05Х20Н32Т в следующих областях:

• газоотводящие трубы и трубопроводы горячих технологических газов и жидкостей;
• листовые детали высокотемпературных установок с длительным сроком службы при 700–850 °С;
• системы дымо- и газоудаления;
• высокотемпературные сосуды и аппараты в нефтехимическом и химическом производстве;
• оборудование для производства аммиака.

Сплав устойчив к воздействию кислот и щелочей (за исключением серной кислоты в определённых концентрациях), нейтрален в средах химически агрессивных веществ, что расширяет его применение в химическом машиностроении. Изделия из ХН32Т сохраняют работоспособность при длительном термоциклировании и перепадах температур вплоть до 800–850 °С.

Формы поставки сплава 05Х20Н32Т

Сплав поставляется в виде следующих полуфабрикатов:

• лист горячекатаный и холоднокатаный (толщина 5–20 мм и более);
• трубы бесшовные горячедеформированные и холоднодеформированные;
• трубы электросварные;
• круг, пруток, шестигранник;
• поковки (ГОСТ 25054-81);
• детали трубопроводов — фланцы, тройники, отводы.

Листовой прокат поставляется по ГОСТ 24982-81 «Прокат листовой из коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сплавов», горячекатаный — по ГОСТ 19903-74, холоднокатаный — по ГОСТ 19904-90. Поковки — по ГОСТ 25054-81 «Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов». Для получения информации по наличию и срокам поставки конкретных полуфабрикатов направляйте запрос через форму заявки. Сплав также поставляется в категории жаропрочных сплавов.

Зарубежные аналоги сплава 05Х20Н32Т

В таблице приведены ближайшие зарубежные аналоги сплава ХН32Т (05Х20Н32Т, ЭП670). При подборе замены необходимо сравнивать полный химический состав и требования конкретного проекта, поскольку аналоги могут отличаться по допускам отдельных элементов.

Ближайшим западным аналогом является сплав UNS N08800 / UNS N08810, широко применяемый в мировой нефтехимической промышленности. Российский сплав 05Х20Н32Т отличается более жёсткими ограничениями по содержанию углерода (≤ 0,05 % против ≤ 0,10 %), кремния и марганца, что положительно влияет на стойкость к межкристаллитной коррозии.

Другие виды нержавеющего проката также доступны к поставке.