06ХН28МДТ и 904L для агрессивных сред. База знаний ОНИКС
А. ОСКОЛКОВА – контент-маркетолог ООО «ОНИКС»
Российская сталь 06ХН28МДТ и американский сплав AISI 904L являются аналогами. В рамках этой статьи мы познакомимся с их особенностями и характеристиками, сравним химический состав, разберем легирующие элементы и определим их влияние на механические свойства. Описывая ряд особенностей и уникальных характеристик аналоговых сплавов 904L и 06ХН28МДТ, будем указывать два понятия «сплав» или «сталь» для удобства восприятия. В местах, где требуется четкое разделение, полноценное написание сохранится.
06ХН28МДТ или 904L – это супераустенитные высоколегированные нержавеющие стали для работы в суровых условиях агрессивных сред.
Высоколегированный химический состав на основе никеля, молибдена и меди обеспечивает хорошую стойкость к агрессивным хлорсодержащим средам, точечной (питтинговой) коррозии, коррозионному растрескиванию под напряжением и обеспечивает общую коррозионную стойкость, жаропрочность и жаростойкость соединениям. Сплавы устойчивы к воздействию хлоридов и морской воде.
Нормативные документы:
- 06ХН28МДТ. Для производства сварных конструкций, работающих при температуре до 80°С в агрессивных средах предполагают соответствие химического состава для 06ХН28МДТ по нормам ГОСТ 5632-2014 или трубы, предназначенные для изготовления трубопроводов и различных конструкций по ГОСТ 11068-81.
- 904L. Имеет широкое разделение: листовой прокат по ASTM A240, поковки для фланцев и фитингов по ASTM A182, кованые фитинги для сварки встык по ASTM A403, бесшовные и сварные трубы по ASTM A312, A358, A213, A249, A269, A270.
В основном, аналоговые сплавы используются при производстве и транспортировке фосфорной кислоты, а также в среде с высокой концентрацией кислоты или газа. Чаще всего сталь используется в химической промышленности в условиях возникновения сильной коррозии.
Среди прочих отраслей можно выделить:
- Нефтяная и нефтехимическая промышленность. Компоненты для устройств нефтеперерабатывающих заводов (например, реакторы);
- Атомная промышленность;
- Электроэнергетика;
- Газовая отрасль (например, для очистки газов);
- Морская отрасль (например, устройства для охлаждения морской воды, конденсаторы, компоненты морских нефтепроводов);
- Целлюлозно-бумажная промышленность;
- Химическая переработка. Заводы по переработке уксусной, фосфорной и серной кислот. Оборудование для хранения и транспортировки серной кислоты (например, теплообменники);
- Сталь 904L также применяют для изготовления наручных часов Rolex.
Химический состав
Таблица 1. Сравнение химического состава для российского сплава 06ХН28МДТ (ЭИ943, 0Х23Н28М3Д3Т) по ГОСТ 5632-2014 и AISI 904L (UNS N08904, 1.4539)
Наличие подобных химических элементов указывает, что сталь относится к сплаву на железоникелевой основе. Постоянные примеси в стали: марганец, кремний, сера и фосфор. Марганец с кремнием относятся к полезным примесям. А показатели серы и фосфора сведены к минимуму.
Благодаря добавлению меди сплав повышает устойчивость к сильным восстановительным кислотам, таким как серная кислота. Имеет повышенную стойкостью к воздействию фосфорной и соляной кислот. На скорость коррозии к серной кислоте существенное влияние оказывает повышенное содержание никеля и добавки молибдена. Высокая стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением обусловлена наличием в составе большого количества никеля. Введение в сталь никеля способствует улучшению механических свойств, образуя супераустенитную структуру.
Нержавеющая сталь 904L и 06ХН28МДТ имеет повышенное содержание хрома, который вступает в реакцию с кислородом воздуха, образуя тонкий защитный слой оксида хрома на поверхности сплава. Это качество высоко ценят в морской промышленности, поскольку морская вода непредсказуема (могут произойти резкие колебания температуры, уровня хлоридов, присутствия микроорганизмов или мусора).
Таблица 2. Механические свойства 06ХН28МДТ и 904L при +20°С
Механические свойства
Исследование физико‑механических и технологических свойств этой стали показало, что сталь 06ХН28МДТ (AISI 904L) отличается высокой пластичностью, хорошей технологичностью и удовлетворительной свариваемостью при повышенной коррозионной стойкости в некоторых средах по сравнению с 08Х18Н10Т (AISI 321) и 08Х17Н13М2Т (AISI 316Ti) [1].
Чтобы лучше понять преимущество рассматриваемых нержавеющих сплавов, необходимо изучить показатель твердости по Бринеллю (HB). Металлы с высокими баллами по шкале Бриннеля тверже, а это означает, что они будут более прочными и смогут выдержать любые удары в процессе эксплуатации. Низкое содержание углерода обеспечивает хорошую ударную вязкость и прочность как при комнатной температуре, так и при повышенных температурах. Сталь отличается высокой пластичностью, технологичностью и свариваемостью в условиях агрессивных сред.
⬛ Коррозионная стойкость
Самой важной особенностью нержавеющего сплава является его способность выдерживать постоянное воздействие агрессивных веществ. Рассмотрим подробнее стойкость сплава к некоторым кислотам. Сплав Fe – Cr – Ni показывает отличные механические свойства к муравьиной, соляной, плавиковой и щавелевой кислоте. Не боится воздействий серной кислоты в любой концентрации и может эксплуатироваться при ее постоянном воздействии. Сплав имеет высокие показатели стойкости к азотной кислоте. Обратите внимание, нельзя эксплуатировать при 55% уксусной и фосфорной кислот.
Таблица 3. Коррозионная стойкость супераустенитной стали 06ХН28МДТ в кислотах [2]
![Коррозионная стойкость супераустенитной стали 06ХН28МДТ в кислотах [2]](https://xn--80aaigboe2bzaiqsf7i.xn--p1ai/upload/company/onyxspb/2023-4/tabl3-1.jpg)
Таблица 4. Скорость коррозии коррозионно-стойкой в смеси серной кислоты H2SO4 и азотной кислоты HNO3 для 06ХН28МДТ [2]
![Скорость коррозии коррозионно-стойкой в смеси серной кислоты H2SO4 и азотной кислоты HNO3 для 06ХН28МДТ [2]](https://xn--80aaigboe2bzaiqsf7i.xn--p1ai/upload/company/onyxspb/2023-4/tabl4-1.jpg)
Подведем итог и еще раз зафиксируем ключевые преимущества стали 06ХН28МДТ и 904L:
- Высокая стойкость к коррозионным процессам в агрессивных средах.
- Сплав является кислотостойким и работает при высоких температурах до 80°С, исключая 55%-ю уксусную и фосфорную кислоту;
- Сплав жаропрочный. Рекомендуемая температура применения для фланцев от -196°С до 400°С;
- Отличается высокой пластичностью;
- Обладает свариваемостью без ограничений.
Нержавеющие стали 904L и 06ХН28МДТ обладают большей долговечностью, что делает их более эффективными и менее затратными с течением времени (несмотря на более высокую начальную стоимость). Если вы ищете вариант из нержавеющей стали, который будет выдерживать суровые условия и при этом обеспечивать превосходную долговечность, вам прекрасно подойдут 904L и 06ХН28МДТ.
ЛИТЕРАТУРА:
[1] Коррозионностойкие стали и сплавы: учебное пособие / В. В. Березовская, А. В. Березовский. – Екатеринбург: Изд-во Урал. Ун-та, 2019. 122 с.
[2] Томашов, Н. Д. Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные сплавы: учебное пособие для вузов / Н. Д. Томашов, Г. П. Чернова. Москва: Металлургия, 1993. 416 с.
База знаний ОНИКС
Твердость определяют через пластическую деформацию металла путем вдавливания в испытуемый образец индентора благодаря трем методам: Бринелля, Роквелла или Виккерса. Перейдите по ссылке к тематическому видео из рубрики «Анатомия стали», чтобы изучить оставшиеся механические свойства.
Как разобраться в механических свойствах? →
Статья опубликована в журнале «СФЕРА. Нефть и Газ» №4/2023
Статья в формате pdf →
- 199004, Санкт-Петербург,
- Средний пр. В. О., д. 4, корпус Б
- ☎ 8 800 555-38-83
- info@onyxspb.ru
- onyxspb.ru
