Сплав Н70МФВ (ЭП814А) коррозионно-стойкий на никелевой основе

Автор: | 22.05.2022

Характеристики и применение [1]

  • Сплав Н70МФВ (ЭП814А) является коррозионно-стойким сплавом на никелевой основе.
  • Сплав Н70МФВ применяется для изготовления сварной химической аппаратуры (емкости, теплообменники, реакторы), эксплуатирующейся при повышенных температурах в солянокислых средах, концентрированных растворах серной, фосфорной и уксусной кислот, в производстве уксусной кислоты, галоидоводородных кислот, ионообменных смол, полипропилена, в процессах органического синтеза, химико-фармацевтических препаратов. При температуре стенки от -70 до 500 °C и давлении среды не более 5,0 Н/мм2
  • Сплав выплавляют в вакуумных индукционных печах.

Расшифровка

  • Согласно ГОСТ 5632-2014 буква Н в начале марки указывает, что это сплав на никелевой (Ni) основе. Число 70 указывает, что содержание никеля составляет 70%
  • Буква М в обозначении сплава указывает, что сплав легирован молибденом (Mo).
  • Буква Ф в обозначении сплава указывает, что сплав легирован ванадием (V).
  • Буква В в обозначении сплава указывает, что сплав легирован вольфрамом (W).
  • Если в конце наименования марки дополнительно через дефис следует буквенное обозначние, то это указывает, что сталь полученна с применением специальных методов (процессов) выплавки или специальных переплавов. Например Н70МФВ-ВИ означает, что сталь получена методом вакуумно-индукционной выплавки. Расшифровку методов смотри в ГОСТ 5632-2014.




Технологические свойства [1]

Сплав подвергается горячей и холодной деформации практически всеми известными методами формоизменения (ковке, прокатке, штамповке, прессованию и волочению). Температурный интервал горячей пластической деформации 1220-950 °C; необходима длительная выдержка при температуре нагрева под деформацию.

Сплав обладает более высокой способностью к нагартовке по сравнению с аустенитными сталями типа 18-10 и поэтому требует большего числа промежуточных подогревов при обработке давлением. После окончательной обработки изделия должны обязательно подвергаться термической обработке, которая состоит из нагрева при 1070±20 °C с выдержкой
3-5 мин/мм сечения и охлаждения в воде или под водяным душем.

Обработку резанием сплава (точение, сверление, фрезерование и др.) ведут при пониженных скоростях. В качестве режущего инструмента используют твердые сплавы ВК3, ВК3М, ВК6М, адля сверления — сплавы ВК10, ВК10М, ВК15, BKI5M.

Сварка [1]

Сплав сваривается ручной аргоно-дуговой и электродуговой сваркой. Для аргоно-дуговой сварки в качестве присадочного материала используют проволоку Н70М-ВИ (ЭП495) по ТУ 14-1-673-82) или Н65М-ВИ (ЭП982) по ТУ 14-1-3281-81, а для электродуговой — электроды 03Л-23. Сварку необходимо вести с минимальным тепловложением, для чего применяют интенсивное охлаждение.

Сварные соединения обладают высокими механическими свойствами металла шва (σв = 720 Н/мм2, σ0,2 = 350 Н/мм2, δ = 35 %, KCU = 150 Дж/см2) и стойки против межкристаллитной коррозии, в том числе ножевого типа.

Химический состав (ГОСТ 5632-2014)

Обозначение Условное
обозначение
Сплав
никелевой
основе
Н70МФВ ЭП814А
Массовая доля элементов, %
углерод, C Не более 0,020
кремний, Si Не более 0,10
марганец, Мn Не более 0,50
хром, Cr Не более 0,30
никель, Ni Осн.
титан, Ti Не более 0,15
алюминий, Аl
вольфрам, W 0,10-0,45
молибден, Мo 25,00-27,00
ниобий, Nb
ванадий, V 1,40-1,70
железо, Fe Не более 0,80
сера, S Не более 0,012
фосфор, P Не более 0,015

ПРИМЕЧАНИЕ. В химическом составе сплава марки Н70МФВ (ЭП814А) допускается увеличение массовой доли углерода на плюс 0,005% и кремния на плюс 0,02%.



Примерное применение коррозионно-стойкой стали Н70МФВ (ЭП814А) (ГОСТ 5632-2014)

Назначение
  • Применяется для изготовления сварных
    конструкций, работающих при высоких
    температурах в соляной, серной, фосфорной
    кислоте и других средах восстановительного
    характера
  • Сплав устойчив к межкри-
    сталлитной коррозии в
    агрессивных средах
    восстановительного характера
Коррозионостойкая Да
Жаростойкая Нет
Жаропрочная Нет




Вид поставки [1]

  • ГОСТ 5632-2014
  • ГОСТ 3239-81
  • ТУ 14-1-2260-77
  • ТУ 14-1-4684-89
  • ТУ 14-1-2230-77
  • ТУ 14-3-1227-83

Нормированные механические свойства при 20°C [1]

ТУ Вид продукции σв,
Н/мм2
σ0,2,
Н/мм2
δ,% Твердость,
НВ
не менее не более
ТУ 14-1-2260-77 Пруток 688 294 25
ТУ 14-1-4684-89 Лист горячекатаный 784 363 40 220
ТУ 14-1-2230-87 Лента 833 392 40
ТУ 14-3-1227-83 Труба электроснарная 780 340 35

Механические свойства при низких и повышенных температурах [1]

tисп, °C σв,
Н/мм2
σт,
Н/мм2
δ,% ψ,% KCU,
Дж/см2
20 930-980 450-500 45-66 55-65 200-240
500 930-980 450-500 45-50 56-65 200-240
600 500-700 300-380 20-35 30-38 150-230
700 500-580 400-420 10-20 10-30 180-210

ПРИМЕЧАНИЕ. Лист 10 мм, закалка с 1070 °C в воде

Механические свойства при высоких температурах [1]

tисп, °C σв,
Н/мм2
σт,
Н/мм2
δ,% ψ,% KCU,
Дж/см2
800 500-520 300-350 20-28 25-35 160-180
900 300-350 300 40-60 35-50 140-160
1000 200 150-200 60-90 40-60 120
1100 100 80 42 55 110
1200 50 50 35 65 80

ПРИМЕЧАНИЕ. Лист 10 мм, закалка с 1070 °C в воде

Механические свойства при 20 °C в зависимости от степени холодной деформации [1]

Степень
обжатия,%
σв,
Н/мм2
σ0,2,
Н/мм2
δ,% KCU,
Дж/см2
0 980 500 50 230
10 1050 700 50 200
15 1150 1000 30 150
25 1100 1050 15 120

ПРИМЕЧАНИЕ. Лист 2 мм, закалка перед холодной деформацией с 1070 °C в воде

Коррозионная стойкость [1]

По ТУ 14-1-4684-89, ТУ 14-1-2230-77, ТУ 14-3-1227-83. ТУ 14-1-2260-77 сплав должен быть стоек против
межкристаллитной коррозии после провоцирующего отпуска при 800°C в течение 30 мин и испытания в
контрольном кипящем 21%-ном растворе соляной кислоты в течение 200 ч.
Имеет высокую коррозионную стойкость в широкой гамме высокоагрессивных сред восстановительного характера;

  • в соляной кислоте любой концентрации и при любой температуре, включая кипение; в интервале концентраций 1-37%-ной HCl при 20 и 70 °C, в кипящих растворах соляной кислоты концентрации до 10% скорость коррозии сплава с 27% Мо не превышает 0,2 мм/год; в кипящих растворах соляной кислоты концентрации 15-21 % — не превышает 0,3-0,4 мм/год;
  • в 10-93%-ной H2SO4 при 95°C и в кипящих растворах 10-40%-ной H2SO4 скорость коррозии не превышает 0,1 мм/год; в 1-10%-ной H2SO4 при 70°C, когда кислота обладает окислительными свойствами, скорость коррозии равна 0,2 мм/год;
  • в фосфорной кислоте всех концентраций, за исключением 94%-ной, до 140°C скорость коррозии сплава составляет менее 0,02 мм/год. В полифосфорных кислотах при 100-200 °C скорость коррозии не превышает 0,4 мм/год;
  • в галогенах (фтор, бром, иод), чистых или содержащих кислоты восстановительного характера, такие как фтористоводородная (концентраций до 80% при комнатной температуре и до 10% при 70°C), бромистоводородная, иодистоводородная и хлорсульфоновая;
  • во влажном хлористом водороде;
  • в ряде органических кислот, в том числе муравьиной (при 10-90%-ной НСООН при кипении, 50-80%-ной НСООН при 140°C под давлением) и уксусной (50-80%-ной СН3СООН при кипении, 98%-ной СН3СООН при 165°C под давлением).

Сплав обладает также 1-м баллом стойкости в соляной (5-37%-ной концентрации до температуры кипения) и серной кислоте (до 50%-ной концентрации при температуре кипения, до 55%-ной концентрации при 120°C), а также в хлоридах.
Никельмолибденовые сплавы не стойки в азотной кислоте, хлоридах металлов (железа, меди и т.д.) и в других средах, обладающих окислительными свойствами. Даже весьма незначительные количества (10-4%) окислителей (хлора, кислорода, ионов трехвалентного железа и меди и т.п.) в растворах соляной и серной кислот резко снижают коррозионную стойкость никельмолибденовых сплавов. Присутствие в этих средах окислителей недопустимо.

Физические свойства [1]

  • Плотность — 9200 кг/м3.
  • Теплопроводность — 0,113*102 Вт/(м*К) при 20°C.
  • Удельное электросопротивление — 1,55*10-6 Ом*м при 20°C.
  • Удельная теплоемкость — 378 Дж/(кг*К) при 20°C.
  • Модуль упругости сдвига:
    • 230000 Н/мм2 при 20-100 °C;
    • 220000 Н/мм2 при 20-400 °C;
    • 200000 Н/мм2 при 500-700 °C.

Температурный коэффициент линейного расширения α [1]

t, °C α*106, K-1
20-100 8,0
20-200 9,5
20-300 9,5
20-400 10,0
20-500 10,4
20-600 10,2
20-700 10,2
20-800 11,22

Библиографический список

  1. Шлямнев А.П. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокпрочные стали и сплавы. 2000 г.

Узнать еще

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *