Sandvik 5R75 — Премиальная аустенитная нержавеющая сталь с титановой стабилизацией

Общее описание

Sandvik 5R75 — аустенитная, титаном стабилизированная нержавеющая хромо-никель-молибденовая сталь.

Подробная техническая информация и диаграммы, касающиеся коррозионных, механических и физических свойств материала, представлены на странице материала.

Дата обновления технического листа: 28.08.2019 (заменяет все предыдущие издания).

Свойства

Общие

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Плотность	23 °C	8,0 г/см³
Содержание вторичного сырья	—	82,1 %	Среднее содержание

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Ударная вязкость (Charpy)	–196 °C	60 Дж	EN 13445-2 (UFPV-2) и EN 10216-5
Модуль упругости	20 °C	200 ГПа
Модуль упругости	100 °C	194 ГПа
Модуль упругости	200 °C	186 ГПа
Модуль упругости	300 °C	179 ГПа
Модуль упругости	400 °C	172 ГПа
Модуль упругости	500 °C	165 ГПа
Относительное удлинение	23 °C	35 %	мин., по NFA 49-117 можно обеспечить мин. 45 %
Твердость Викерса	23 °C	155 HV
Предел прочности при растяжении	23 °C	510–710 МПа
Предел текучести Rp0,1	20 °C	250 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	50 °C	234 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	100 °C	218 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	150 °C	206 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	200 °C	196 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	250 °C	186 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	300 °C	180 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	350 °C	175 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	400 °C	171 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	450 °C	167 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	500 °C	164 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,1	550 °C	157 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	20 °C	220 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	50 °C	202 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	100 °C	185 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	150 °C	177 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	200 °C	167 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	250 °C	157 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	300 °C	145 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	350 °C	140 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	400 °C	136 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	450 °C	132 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	500 °C	129 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	550 °C	127 МПа	мин.

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения	100 °C	16,5·10⁻⁶ 1/К	для диапазона 30 °C до указанной температуры
Коэффициент линейного теплового расширения	200 °C	17,0·10⁻⁶ 1/К	для диапазона 30 °C до указанной температуры
Коэффициент линейного теплового расширения	300 °C	17,5·10⁻⁶ 1/К	для диапазона 30 °C до указанной температуры
Коэффициент линейного теплового расширения	400 °C	18,0·10⁻⁶ 1/К	для диапазона 30 °C до указанной температуры
Коэффициент линейного теплового расширения	500 °C	18,5·10⁻⁶ 1/К	для диапазона 30 °C до указанной температуры
Коэффициент линейного теплового расширения	600 °C	18,5·10⁻⁶ 1/К	для диапазона 30 °C до указанной температуры
Коэффициент линейного теплового расширения	700 °C	19,0·10⁻⁶ 1/К	для диапазона 30 °C до указанной температуры
Удельная теплоёмкость	20 °C	485 Дж/(кг·К)
Удельная теплоёмкость	100 °C	500 Дж/(кг·К)
Удельная теплоёмкость	200 °C	515 Дж/(кг·К)
Удельная теплоёмкость	300 °C	525 Дж/(кг·К)
Удельная теплоёмкость	400 °C	540 Дж/(кг·К)
Удельная теплоёмкость	500 °C	555 Дж/(кг·К)
Удельная теплоёмкость	600 °C	575 Дж/(кг·К)
Теплопроводность	20 °C	14 Вт/(м·К)
Теплопроводность	100 °C	15 Вт/(м·К)
Теплопроводность	200 °C	17 Вт/(м·К)
Теплопроводность	300 °C	18 Вт/(м·К)
Теплопроводность	400 °C	20 Вт/(м·К)
Теплопроводность	500 °C	21 Вт/(м·К)
Теплопроводность	600 °C	23 Вт/(м·К)

Химический состав (масс. %)

Элемент	Содержание	Примечание
Углерод (C)	0,05	макс.
Хром (Cr)	17
Железо (Fe)	Остаток	Баланс
Марганец (Mn)	1,3
Молибден (Mo)	2,1
Никель (Ni)	12
Фосфор (P)	0,03	макс.
Кремний (Si)	0,5
Сера (S)	0,03	макс.

Технологические свойства

Области применения

Sandvik 5R75 используется в различных промышленных применениях. Типичные примеры: теплообменники, конденсаторы, трубопроводы, охлаждающие и нагревательные катушки в химической, нефтеперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.

Холодная деформация

Отжиг после холодного гибания обычно не требуется, но решение принимается с учётом степени гибания и эксплуатационных условий. Термическая обработка, если необходима, должна быть в виде снятия напряжений или растворительного отжига (см. «Термическая обработка»).

Коррозионные свойства

Общая коррозия: Sandvik 5R75 обладает хорошей стойкостью к:

• Органическим кислотам при высоких концентрациях и температурах;
• Неорганическим кислотам, например фосфорной и серной, при умеренных концентрациях и температурах. Также применима в серной кислоте концентрации выше 90 % при низких температурах;
• Растворам солей, например сульфатам, сульфидам и сульфитам;
• Щёлочным средам.

Сталь Sandvik 3R12 обладает лучшей стойкостью к окислителям, таким как азотная кислота, чем обычная сталь ASTM TP304. На диаграмме справа показана изокоррозия в азотной кислоте для Sandvik 3R12.

Межкристаллитная коррозия: Sandvik 5R75 имеет более высокую стойкость к межкристаллитной коррозии, чем нестабилизированные стали. Добавление титана предотвращает выделение хромовых карбидов на границах зёрен при длительном нагревании в диапазоне 450–850 °C.

Пробоинная и щелевая коррозия: Стойкость к этим типам коррозии возрастает с увеличением содержания молибдена. Sandvik 5R75 с ~2,1 % Mo обладает существенно более высокой стойкостью, чем стали типа AISI 304/304L.

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Аустенитные нержавеющие стали восприимчивы к SCC. Это может происходить при температурах выше ~60 °C, если сталь испытывает растягивающие напряжения и контактирует с определёнными растворами, особенно содержащими хлориды. Такие эксплуатационные условия следует избегать. Необходимо также учитывать условия остановки установок: образующиеся конденсаты могут накапливать хлориды, вызывающие и SCC, и пробоинную коррозию.

Для применений, требующих высокой стойкости к SCC, рекомендуются аустено-ферритные стали, например Sandvik SAF 2304 или SAF 2205 (см. технические листы S-1871-ENG и S-1874-ENG).

Газовая коррозия: Sandvik 5R75 применяется в:

• Воздухе до 850 °C;
• Паровой среде до 750 °C.

При использовании в области ползучести необходимо учитывать ползучее поведение. В дымовых газах, содержащих серу, коррозионная стойкость снижается. В таких средах эти стали применяют при температурах до 600–750 °C в зависимости от условий. Факторы: окислительная или восстановительная атмосфера (содержание кислорода), наличие примесей (натрий, ванадий).

Термическая обработка

Трубы обычно поставляются в термически обработанном состоянии. Если после дополнительной обработки требуется термическая обработка, рекомендуется:

• Снятие напряжений: 850–950 °C, 10–15 мин, охлаждение на воздухе.
• Растворительный отжиг: 1000–1100 °C, 5–20 мин, интенсивное охлаждение на воздухе или в воде.

Горячая деформация

Горячий гиб выполняют при 1100–850 °C с последующим растворительным отжигом.

Станочная обработка

Sandvik 5R75 обладает хорошими свойствами при резанье. Подробные рекомендации по выбору инструмента и режимам резания даны в буклетах S-0291-ENG и S-1492-ENG.

Формы поставки

• Трубы и пайпы обычно поставляются в состоянии после растворительного отжига и белое декопированные. Мелкие размеры могут быть светлоотожженными.
• Полые прутки поставляются после растворительного отжига и белое декопированные.

Сварка

Сварная способность Sandvik 5R75 хороша. Сварку выполняют без предварительного нагрева; послеварковая термическая обработка обычно не требуется. Подходящие методы плавления: ручная дуговая сварка (MMA/SMAW) и дуговая сварка в защитных газах, предпочтительно метод TIG/GTAW.

Для Sandvik 5R75 рекомендуется тепловой ввод <1,5 кДж/мм и межпроходная температура <150 °C.

Рекомендуемые наплавки:

• TIG/GTAW или MIG/GMAW: ISO 14343 S 19 12 3 Nb / AWS A5.9 ER318 (например, Exaton 19.12.3.Nb);
• MMA/SMAW: ISO 3581 E 19 12 3 Nb R / AWS A5.4 E318-17.