UGI® KC35N: Холоднодеформированный и застаренный никель-кобальт-хром-молибденовый сплав с высокой прочностью и коррозионной стойкостью
Общие сведения
UGI® KC35N — немагнитный сплав никель-кобальт-хром-молибденовой системы, обладающий уникальным сочетанием ультравысокой прочности на разрыв, хорошей пластичности и вязкости, а также отличной коррозионной стойкости. Сплав демонстрирует исключительное устойчивость к сульфидированию, высокотемпературному окислению и водородной ломкости.
Сплав может быть произведен с заданными механическими свойствами в широком диапазоне: от отожженного состояния (σв = 800–1000 МПа) до состояния после холодной деформации (σв = 1300–2000 МПа) с точностью ±100 МПа.
Влияние термической обработки незначительно в отожженном состоянии, но становится критически важным по мере увеличения степени холодной деформации. Даже если требуемая прочность может быть достигнута только холодной деформацией, предпочтительно использовать меньшую степень деформации и получить необходимые свойства после термической обработки, так как она стабилизирует структуру материала.
Физические свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Плотность | 8,34 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Модуль упругости | 20 °C | 235 ГПа |
| Модуль упругости | 200 °C | 219 ГПа |
| Модуль упругости | 500 °C | 201 ГПа |
| Модуль сдвига | 20 °C | 80,9 ГПа |
| Модуль сдвига | 200 °C | 74,7 ГПа |
| Модуль сдвига | 500 °C | 67,8 ГПа |
| Предел прочности при растяжении | 1300 – 2000 МПа |
Тепловые свойства
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения | 12,8 × 10⁻⁶ 1/К | 20–100 °C |
| Температура плавления | 1315 – 1440 °C | |
| Теплопроводность | 11,24 Вт/(м·К) |
Электрические свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Удельное электросопротивление | 1,03 × 10⁻⁸ Ом·м |
Магнитные свойства
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Относительная магнитная проницаемость | 1,0009 | макс., 500/1000 Эрстед |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание | Примечание |
|---|---|---|
| Бор | 0,01 % | |
| Углерод | 0,03 % | макс. |
| Хром | 19,0 – 21,0 % | |
| Железо | 1,0 % | макс. |
| Марганец | 0,15 % | |
| Молибден | 9,0 – 10,5 % | |
| Никель | 33,0 – 37,0 % | |
| Фосфор | 0,015 % | макс. |
| Кремний | 0,15 % | |
| Сера | 0,01 % | макс. |
| Титан | 1,0 % | макс. |
Технологические свойства и применение
| Свойство | Описание | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Области применения |
|
|||||||||||||||||||
| Коррозионная стойкость | UGI® KC35N обладает отличной стойкостью к сульфидированию, высокотемпературному окислению, водородной ломкости, солевым растворам и большинству минеральных кислот. Специфическая стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением на очень высоком уровне прочности в суровых условиях, разрушающих большинство обычных сплавов. Также высокая устойчивость к точечной и щелевой коррозии. Поскольку UGI® KC35N — крайне благородный сплав, при электрическом контакте с более активными металлами (углеродистая сталь, сталь 316, K MONEL®) возможна гальваническая коррозия. Сплав включен в стандарт NACE MR0175 с максимальной твердостью 35 HRC (48 HRC в специальном состоянии холодной деформации со старением) для применения в серных средах (газовые и нефтяные скважины).
|
|||||||||||||||||||
| Стружевая обработка | Высокие механические свойства в состоянии после деформации и способность к холодному упрочнению при обработке требуют особых мер:
Исследования показывают, что обрабатываемость UGI® KC35N превосходит Waspaloy® — эталонный сплав на никель-кобальт-хромовой основе. Параметры резания для UGI® KC35N аналогичны тем, что для Waspaloy®. |
|||||||||||||||||||
| Тепловая обработка | Старение в диапазоне 430–650 °C с охлаждением на воздухе. Для оптимальных свойств холоднодеформированный KC35N должен старениваться при 540–600 °C. Влияние термообработки на отожженный материал незначительно, но становится очень важным для холоднодеформированных изделий. |
|||||||||||||||||||
| Сварка | UGI® KC35N успешно сваривается методом TIG. Сварочные свойства похожи на сталь 304. Подготовка и меры предосторожности аналогичны. Тепловой внос на проход должен быть низким — около 1/2–2/3 от того, что используется для марэджинговых сталей и стали 304. |
Металл
- DIN 1654-5 X3CrNiCu18-9: Премиальная холоднодеформированная и обточенная аустенитная нержавеющая сталь
- Сталь EN 10277-2 ZSt50-2: Холододеформированная и точенная высокопрочная сталь
- Сталь EN 10277-2 ZSt60-2: Холододеформированная, точеная и нормализованная сталь для высокопрочных деталей
- Сталь EN 10277-2 ZSt70-2: Холододеформированная и нормализованная сталь высокой производительности для износоустой…
- DIN 1654-5 Сталь X5CrNiMo17-12-2: Премиальная холоднодеформированная и закаленная нержавеющая сталь
- Сталь DIN 1654-5 X2CrNi19-11: Холоднодеформированная и закаленная для высоконагруженных применений
- Сталь DIN 1654-5 X2CrNiMoN17-13-3 — Холоднодеформированная и закалённая аустенитная сталь
- Сталь DIN 1654-5 X2CrNiN18-10 — Холоднодеформированная и закалённая аустенитная нержавейка
- Сталь Cm60 по EN 10277-5: Холоднокатаная или точеная и нормализованная сталь для высокодеформируемых деталей
- Сплав UGI® HT286: аутенитный железо-никелевый сплав для высокотемпературных применений