Sandvik 3R65: Премиальная аустенитная нержавеющая сталь с молибденом

Общие сведения

Sandvik 3R65 — это аустенитная хромо-никелевая нержавеющая сталь с добавлением молибдена и низким содержанием углерода. Она обеспечивает высокую коррозионную стойкость в агрессивных средах и отличные механические свойства в широком диапазоне температур.

Основные свойства

Общие физические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Плотность	23,0 °C	8 г/см³
Содержание переработанного материала		82,1 %	Среднее значение

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Ударная вязкость (Шарпи)	-196,0 °C	60 Дж	EN 13445-2 (UFPV-2) и EN 10216-5
Модуль упругости	20,0 °C	200 ГПа
	100,0 °C	194 ГПа
	200,0 °C	186 ГПа
	300,0 °C	179 ГПа
	400,0 °C	172 ГПа
	500,0 °C	165 ГПа
Относительное удлинение	23,0 °C	45 %	мин.
Удлинение A2	23,0 °C	35 %	мин.
Твердость по Rockwell B	23,0 °C	90	макс.
Предел прочности при растяжении	23,0 °C	515–690 МПа
Предел текучести Rp0,1	20,0 °C	250 МПа	мин.
	50,0 °C	230 МПа	мин.
	100,0 °C	215 МПа	мин.
	150,0 °C	195 МПа	мин.
	200,0 °C	180 МПа	мин.
	250,0 °C	170 МПа	мин.
	300,0 °C	160 МПа	мин.
	350,0 °C	150 МПа	мин.
	400,0 °C	145 МПа	мин.
	450,0 °C	145 МПа	мин.
	500,0 °C	140 МПа	мин.
	550,0 °C	140 МПа	мин.
	600,0 °C	120 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	20,0 °C	220 МПа	мин.
	50,0 °C	200 МПа	мин.
	100,0 °C	180 МПа	мин.
	150,0 °C	165 МПа	мин.
	200,0 °C	150 МПа	мин.
	250,0 °C	140 МПа	мин.
	300,0 °C	130 МПа	мин.
	350,0 °C	120 МПа	мин.
	400,0 °C	115 МПа	мин.
	450,0 °C	115 МПа	мин.
	500,0 °C	110 МПа	мин.
	550,0 °C	110 МПа	мин.
	600,0 °C	95 МПа	мин.

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения	100,0 °C	1,65·10⁻⁵ 1/К	от 30 °C до указанной температуры
	200,0 °C	1,70·10⁻⁵ 1/К	от 30 °C до указанной температуры
	300,0 °C	1,75·10⁻⁵ 1/К	от 30 °C до указанной температуры
	400,0 °C	1,80·10⁻⁵ 1/К	от 30 °C до указанной температуры
	500,0 °C	1,80·10⁻⁵ 1/К	от 30 °C до указанной температуры
	600,0 °C	1,85·10⁻⁵ 1/К	от 30 °C до указанной температуры
	700,0 °C	1,85·10⁻⁵ 1/К	от 30 °C до указанной температуры
Удельная теплоемкость	20,0 °C	485 Дж/(кг·К)
	100,0 °C	500 Дж/(кг·К)
	200,0 °C	515 Дж/(кг·К)
	300,0 °C	525 Дж/(кг·К)
	400,0 °C	540 Дж/(кг·К)
	500,0 °C	555 Дж/(кг·К)
	600,0 °C	575 Дж/(кг·К)
Теплопроводность	20,0 °C	14 Вт/(м·К)
	100,0 °C	15 Вт/(м·К)
	200,0 °C	17 Вт/(м·К)
	300,0 °C	18 Вт/(м·К)
	400,0 °C	20 Вт/(м·К)
	500,0 °C	21 Вт/(м·К)
	600,0 °C	23 Вт/(м·К)

Химический состав (масс.%)

Элемент	Содержание	Примечание
Углерод (C)	0,03 %	макс.
Хром (Cr)	17 %
Железо (Fe)	Остальное
Марганец (Mn)	1,7 %
Молибден (Mo)	2,1 %
Никель (Ni)	11,5 %
Фосфор (P)	0,04 %	макс.
Кремний (Si)	0,4 %
Сера (S)	0,015 %	макс.

Технологические свойства и применение

Области применения

Sandvik 3R65 широко используется в промышленности: теплообменники, конденсаторы, трубопроводы, охлаждающие и нагревательные катушки в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и пищевой отраслях.

Холодная деформация

Отжиг после холодного гибога обычно не требуется, однако решение принимается в зависимости от степени гибки и эксплуатационных условий. При необходимости тепловая обработка выполняется в виде снятия напряжений или растворительного отжига (см. раздел «Тепловая обработка»).

Коррозионная стойкость

Общая коррозия: Sandvik 3R65 обладает хорошей стойкостью к:

• Органическим кислотам при высоких концентрациях и температурах (за исключением муравьиной кислоты и кислот с коррозионными примесями);
• Неорганическим кислотам, например, фосфорной — при умеренных концентрациях и температурах, и серной — ниже 20% при умеренных температурах. Сталь пригодна также для серной кислоты концентрацией выше 90% при низких температурах;
• Растворам солей, например, сульфатам, сульфидам и сульфитам.

Коррозия под напряжением: Аустенитные стали подвержены коррозии под напряжением. Она может возникнуть при одновременном воздействии:

• Растягивающих напряжений;
• Определенных сред, особенно содержащих хлориды;
• Температур выше 60 °C (140 °F).

Такие условия эксплуатации следует избегать. Необходимо учитывать режимы остановки установок, так как образующиеся конденсаты могут накапливать хлориды, провоцируя коррозию под напряжением и ямчастую коррозию.

Для применений, требующих высокой стойкости к коррозии под напряжением, рекомендуются аустенитно-ферритные стали, например, Sandvik SAF 2304 или SAF 2205.

Межкристаллитная коррозия: Благодаря низкому содержанию углерода Sandvik 3R65 обладает лучшей стойкостью к межкристаллитной коррозии, чем другие стали типа AISI 316.

Ямчастая и щелевая коррозия: Стойкость к этим типам коррозии возрастает с содержанием молибдена. Sandvik 3R65 имеет существенно более высокую стойкость, чем стали типа AISI 304.

Газовая коррозия: Sandvik 3R65 применима в:

• Воздухе до 850 °C (1560 °F);
• Паре до 750 °C (1380 °F).

В дымовых газах, содержащих серу, коррозионная стойкость снижается. В таких средах сталь может использоваться при температурах 600–750 °C (1110–1380 °F) в зависимости от условий. Важно учитывать окислительную или восстановительную атмосферу (содержание кислорода) и наличие примесей (натрий, ванадий).

Тепловая обработка

Трубы поставляются в теплообработанном состоянии. Если после дальнейшей обработки требуется дополнительная термообработка, рекомендуется:

• Снятие напряжений: 850–950 °C (1560–1740 °F), 10–15 минут, охлаждение в воздухе.
• Растворительный отжиг: 1000–1100 °C (1830–2010 °F), 5–20 минут, интенсивное охлаждение в воздухе или воде.

Горячая деформация

Горячий гиб выполняется при 1100–850 °C (2010–1560 °F) с последующим растворительным отжигом.

Обработка резанием

Sandvik 3R65 хорошо поддается механической обработке. Рекомендации по инструменту и режимам резания те же, что и для стали 3R60 (буклет S-1462-ENG).

Формы поставки

Бесшовные трубы из стали 3R65 поставляются с наружным диаметром до 260 мм в состоянии растворительного отжига и беленого декупирования или в яркоотожженном состоянии.

Также изготавливаются другие виды проката в соответствующей марке (в основном аналог 316L):

• Сварные трубы;
• Фитинги и фланцы;
• Круглый прокат.

Сварка

Сварность Sandvik 3R65 хорошая. Сварка выполняется без предварительного нагрева, последующая термообработка обычно не требуется. Подходят методы дуговой сварки в защитных газах: ручная дуговая сварка (MMA/SMAW) и сварка в защитном газе, предпочтительно методом TIG/GTAW.

Рекомендуемые параметры: тепловой вклад < 2,0 кДж/мм, межпроходная температура < 150 °C (300 °F).

Рекомендуемые наплавки:

• TIG/GTAW или MIG/GMAW: ISO 14343 S 19 12 3 L / AWS A5.9 ER316L (например, Exaton 19.12.3.L);
• MMA/SMAW: ISO 3581 E 19 12 3 L R / AWS A5.4 E316L-17 (например, Exaton 19.12.3.LR);
• Для наплавки трубных листов и высоконапорных сосудов, где требуется коррозионная стойкость, равная Sandvik 3R65, рекомендуются прутковые или ленточные электроды ISO 14343 S 19 12 3 L / AWS A5.9 ER316L (например, Exaton 19.12.3.L).