К разряду высоколегированных сталей относятся и аустенитно-ферритовые. Свое название они получили по причине особенностей структуры. В ней выделяются две основные фазы:
• аустенит;
• феррит.
Соотношение фаз может меняться. Чаще всего оно варьируется в диапазоне от 40 до 60%. Нередко количественное соотношение фаз находится в равновесии, что позволило называть их дуплексными.
На данный момент аустенитно-ферритовые стали используются в качестве основного заменителя для стандартных аустенитных сталей хромоникелевого типа. В составе содержится большое количество хрома – это помогает обеспечить высокую устойчивость к коррозии. Чтобы выйти на установленные характеристики работы и защиты от негативных внешних эффектов, содержание хрома должно превышать отметку в 20%. Это центральный показатель, на который обращается внимание желающие купить аустенитно-ферритовые стали.
Стали аустенитно-ферритного типа нашли применение в России и за рубежом. Чаще всего они используются как конструкционный материал в промышленности и благодаря высоким показателям прочности и защиты даже при работе при повышенных температурах. Такой тип стали применяется в создании теплообменного оборудования. Распространение обусловлено защитой от коррозийного растрескивания в результате воздействия повышенных температур. При этом материал оказался на порядок лучше, чем сплавы на основе различных металлов. Он не склонен к щелевой коррозии, в нем не образуются питтинги.
При рассмотрении различных типов стали во многом уделяется внимание процессу образования структуры. В данной разновидности стали структура дуплексная. И такая особенность способствует проявлению высокого уровня прочности, существенно расширяет область использования такого типа стали.
Как было отмечено выше, материал отличается повышенным уровнем защиты к образованию питтингов. Также он противостоит коррозийному растрескиванию и возникновению щелевой коррозии.
Легирование стали проводится с использованием различных типов элементов. При использовании таких элементов значительно повышаются характеристики использования. Легируют аустенитно-ферритные стали при помощи использования таких элементов, как:
Покупатели выбирают различные типы стали в зависимости от того, в какой области они будут использоваться в будущем. Такого рода продукция ориентирована на различные условия среды. В том числе с различным уровнем температурного воздействия, жесткости, содержания хлора. Все перечисленные варианты внешнего воздействия могут приводить к появлению коррозии. По этой причине покупателям стоит обращать особое внимание на разновидность при покупке. В таблице ниже мы привели данные по различным маркам стали и сопоставили для каждой марочный химический состав с указанием дополнительных примесей.
Таблица 1. Химический состав аустенитно-ферритных сталей.
Марка стали | С | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Ti | S | P | прочих элементов |
03Х23Н6 | ≤0,030 | ≤0,04 | 1,0...2,0 | 22,0...24,0 | 5,3 ...6,3 | - | - | ≤0,020 | ≤0,035 | Не регламентируется |
03Х22Н6М2 | ≤0,08 | ≤0,8 | 21,0...23,0 | 5,5...6,5 | 1,8...2,5 | |||||
08Х22Н6Т (ЭП 53) | ≤0,08 | 5,3...6,3 | - | 5,6...0,65 | ≤0,025 | |||||
12Х21Н5Т (ЭИ811) | 0,09...0,14 | 20,0...22,0 | 4,8...5,8 | 0,28...0,50 | ||||||
08Х21Н6М2Т (ЭП 54) | ≤0,08 | 5,5...6,5 | 1,8...2,5 | 0,20. .0,40 | ||||||
08Х18Г8Н2Т (КО-3) | 7,0...9,0 | 17,0... 19,0 | 1,8...2,8 | - | 0,20. .0,50 | |||||
03Х24Н6АМ3 (ЗИ 130) | ≤0,030 | ≤0,4 | ≤2,0 | 23,5 ..25,0 | 5,8 ..6,8 | 2,5 ..3,5 | не регламертируется | ≤0,020 | 0,05 ..0,15N | |
DMV 18.5 (UNS S31500) | 1,4...2,0 | 1,2...2,0 | 18,0 .. 19,0 | 4,25 ..5,25 | 2,5 ..3,0 | ≤0,030 | ≤0,030 | 0,05 ..0,10N | ||
DMV 22.5 (UNS S31803) | ≤1,0 | ≤2,0 | 21,0 ..23,0 | 4,50 ..6,50 | 2,5...3,5 | ≤0,020 | 0,06 ..0,20 N | |||
SAF 2304 (UNS S32304) | ≤2,5 | 21,5...24,5 | 3,0 ..5,5 | - | ≤0,040 | ≤0,040 | 0,05 ..0,20N | |||
SAF 2205 (UNS S31803) | ≤2,0 | 4,5 ..6,5 | 3,0. .3,5 | ≤0,015 | ≤0,035 | 0,14 ..0,20N | ||||
SAF 2507 (UNS S32750) | ≤0,5 | ≤1,2 | 24,0...26,0 | 6,0...8,0 | 3,0. .5,0 | ≤0,030 | 0,24 ..0,32N | |||
DMV 25.7N (UNS S32760) | ≤1,0 | ≤1,0 | 3,0...4,0 | ≤0,010 | 0,20...0,30 N, 0,50...1,0W | |||||
SAF 2906 (UNS S32906) | 28...30 | 5...7 | 1,8...2,5 | 0,40N |
На производстве каждая разновидность стали внимательно исследуется с применением специальных методик. Применяемые испытания прописываются в ГОСТ 9.912-89. В ходе исследования сталь помещается в различные среды, чтобы выявить, как на неё воздействуют агрессивные условия.
На данный момент, удалось проверить коррозийные свойства всех востребованных марок стали. Эти данные приведены в таблице ниже.
Таблица 2. Сведения о коррозионной стойкости аустенитно-ферритных сталей.
Марка стали | PRE (минимальный) | Минимальная температура склонности к локальной коррозии, оС | Область применения | |
питтингообразование | щелевая коррозия | |||
03Х23Н6 | 22 | <10 | Химическая аппаратура. Заменитель стали 08Х18Н10Т | |
03Х22Н6М2 | 27 | Заменитель сталей 10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т | ||
08Х22Н6Т | 21 | Заменитель стали 08Х18Н10Т | ||
12Х21Н5Т | 20 | |||
08Х21Н6М2Т | 26 | Заменитель сталей 10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т | ||
08Х18Г8Н2Т | 17 | Заменитель стали 08Х18Н10Т | ||
03Х24Н6АМ3 | 2,5 | 30 | 20 | Теплообменники с морской водой |
DMV 18.5 | 28 | <10 | Заменитель хромоникелевых аустенитных сталей | |
DMV 22.5 | 30 | 20 | 10 | Теплообменники с технической пресной водой |
SAF 2304 | 23 | <10 | Заменитель хромоникелевых аустенитных сталей | |
SAF 2205 | 34 | 30 | 20 | Теплообменники с технической пресной водой |
SAF 2507 | 38 | 80 | 50 | Теплообменники с морской водой |
DMV 25.7N | ||||
SAF 2906 | 40 | 40 |
При проведении сварки удается получить равномерную структуру шва. Чаще всего такая структура оказывается ферритно-аустенитной и аустенитной – в зависимости от марки. Практикуется сварка с различными типами электродов и проволоки. Больше о процессе сварки различных марок стали вы узнаете из приведенной ниже таблицы:
Таблица 3. Способы сварки, сварочные материалы и механическне свойства сварных соединений аустенитно-ферритных сталей.
Марка стали | Способ сварки, сварочные материалы | Механические свойства сварных соединений | |
σв, МПа | KCU, Дж/см2 | ||
03Х23Н6 | РДС: электроды ЦЛ-11, ЦТ-15-1, ОЗЛ-7, АНВ-23. АДС: проволока Св-06Х21 Н7БТ, Св-08Х21 Н 1ОАГ5, флюсы АН-26, АНК-45МУ |
580 | 60 |
03Х22Н6М2 | РДС: электроды НЖ-13, АНВ-36, ЭА-902/14, ЭА-400/10. АДС: проволока Св-06Х20Н11М3ТБ, Св-08Х19Н10М3Т, флюсы АН-26, АНК-45МУ | ||
08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т |
РДС: электроды Э-04Х20Н9Г2Б, Э-08Х 19Н10Г2Б, 08Х22ЮГ2Б. АДС: проволока Св-06Х21 Н7БТ, Св-07Х18Н9ТЮ, Св-05Х20Н9ФБС, флюсы АН-26с, 48-0Ф-6 |
600 | |
08Х21Н6М2Т | РДС: электроды Э-09Х19Н10Г2М2Б, Э-07Х19Н11М3Г2Ф, 08Х20ЮГ2М2Б. АДС: проволока Св-08Х19Н10М3Б, Св-06Х20Н11 М3ТБ, Св-03Х24Н6АМ3, флюсы АН-26с, 48-0Ф-6 | ||
08Х18Г8Н2Т | РДС: электроды Э-08Х20Н9Г2Б, Э-08Х19Н10Г2Б, 08Х22ЮГ2Б. АДС: проволока Св-06Х21Н7БТ, Св-05Х20Н9ФБС, Св-08Х20Н9С2БТЮ, флюсы АН-26с, 48-0Ф-6 | ||
03Х24Н6АМ3 | РДС: электроды ОЗЛ-37, ОЗЛ-4 |
65 | 100 |
SAF 2304, DMV 22.5 SAF 2205 |
РДС: электроды Sandvik 22.9.3LR |
700 | 60 |
АрДС: проволока Sandvik 22.9.3L, аргон, аргон + 2 % N |
100 | ||
SAF 2507, DMV 25.7N |
РДС: электроды Sandvik 25.1 O.4LR |
800 | 50 |
АрДС: проволока Sandvik 25.1 O.4L, аргон, аргон + 2 % N |
100 |
Отдельно стоит вопрос о послесварочной обработке материала. Она не потребуется в том случае, если использовать низкоэнергетические источники. Здесь чем меньше вы вкладываете тепла и энергии, тем лучше. В идеале, тепловложение должно оставлять 2,5 кДж/мм, а температура не более 250 градусов. Еще одно требование после сварки – по возможности полностью избежать резкого охлаждения – это помешает трансформации в аустенит.
Специалисты отмечают, что при выборе сварочного режима лучше всего воспользоваться простой формулой
Q= |
60UIсв |
|
1000vсв |
Здесь присутствуют следующие значения:
Зная перечисленные параметры и умея правильно использовать их в рамках формулы, вы получите гарантию защиты от непредвиденных происшествий и существенного уменьшения характеристики изделия и сварочного шва.
Использование стали такого типа помогает решить массу задач и обеспечить производство детали в различных областях использования. В частности, удается добиться повышенного уровня прочности даже в условиях работы с высокими температурными нагрузками, а также в агрессивных средах.
г. Пермь, Чкалова 9Е, оф. 532
тел. +7 (342) 208-31-31
г. Москва, ул. Смирновская, 25
тел. +7 (499) 685-43-32
E-mail: tdst2018@mail.ru
Доставка в Пермь, Москву и другие города России и СНГ.