VDM Alloy 31 Plus® — передовой никелево-железо-хромо-молибденовый сплав с высокой коррозионной стойкостью

Общие сведения

Сплав 2.4692 (NiFeCr27Mo6CuN) — это никелево-железо-хромо-молибденовый сплав с контролируемой добавкой азота. Для улучшения металлургической стабильности сплав имеет оптимизированное содержание никеля по сравнению с VDM® Alloy 31 и обладает следующими особенностями и свойствами:

Высокая коррозионная стойкость, аналогичная VDM® Alloy 31
Улучшенная более низкая температура растворительной отжига
Отличная коррозионная стойкость к серным кислотам
Отличная коррозионная стойкость к фосфорным кислотам
Хорошая обрабатываемость и технологичность
Хорошая сварная способность
Одобрение для сосудов под давлением по ASME Code Section VIII Div 1; Section VIII Div 2, Class 1

Свойства

Общие

Свойство	Температура	Значение
Плотность	23,0 °C	8,08 г/см³

Механические

Свойство	Температура	Значение
Ударная вязкость по Шарпи (V-образная засечка)	-196,0 °C	110 Дж
Ударная вязкость по Шарпи (V-образная засечка)	20,0 °C	150 Дж
Модуль упругости	20,0 °C	199 ГПа
Модуль упругости	100,0 °C	195 ГПа
Модуль упругости	200,0 °C	189 ГПа
Модуль упругости	300,0 °C	181 ГПа
Модуль упругости	400,0 °C	174 ГПа
Модуль упругости	500,0 °C	168 ГПа
Относительное удлинение	23,0 °C	40 %
Временное сопротивление разрыву	23,0 °C	650 – 850 МПа
Предел текучести Rp0,2	20,0 °C	280 МПа
Предел текучести Rp0,2	100,0 °C	210 МПа
Предел текучести Rp0,2	200,0 °C	180 МПа
Предел текучести Rp0,2	300,0 °C	165 МПа
Предел текучести Rp0,2	400,0 °C	150 МПа
Предел текучести Rp0,2	500,0 °C	135 МПа
Предел текучести Rp1,0	20,0 °C	310 МПа
Предел текучести Rp1,0	100,0 °C	240 МПа
Предел текучести Rp1,0	200,0 °C	210 МПа
Предел текучести Rp1,0	300,0 °C	195 МПа
Предел текучести Rp1,0	400,0 °C	180 МПа
Предел текучести Rp1,0	500,0 °C	165 МПа

Тепловые

Свойство	Температура	Значение
Коэффициент линейного теплового расширения	20,0 °C	1,43·10⁻⁵ 1/К
Коэффициент линейного теплового расширения	100,0 °C	1,48·10⁻⁵ 1/К
Коэффициент линейного теплового расширения	200,0 °C	1,54·10⁻⁵ 1/К
Коэффициент линейного теплового расширения	300,0 °C	1,60·10⁻⁵ 1/К
Коэффициент линейного теплового расширения	400,0 °C	1,63·10⁻⁵ 1/К
Коэффициент линейного теплового расширения	500,0 °C	1,63·10⁻⁵ 1/К
Температура плавления	—	1350 – 1370 °C
Удельная теплоемкость	20,0 °C	431 Дж/(кг·К)
Удельная теплоемкость	100,0 °C	447 Дж/(кг·К)
Удельная теплоемкость	200,0 °C	468 Дж/(кг·К)
Удельная теплоемкость	300,0 °C	480 Дж/(кг·К)
Удельная теплоемкость	400,0 °C	488 Дж/(кг·К)
Удельная теплоемкость	500,0 °C	488 Дж/(кг·К)
Теплопроводность	20,0 °C	10,3 Вт/(м·К)
Теплопроводность	100,0 °C	11,6 Вт/(м·К)
Теплопроводность	200,0 °C	13,4 Вт/(м·К)
Теплопроводность	300,0 °C	14,9 Вт/(м·К)
Теплопроводность	400,0 °C	16,3 Вт/(м·К)
Теплопроводность	500,0 °C	17,6 Вт/(м·К)

Магнитные

Свойство	Температура	Значение
Относительная магнитная проницаемость	23,0 °C	1

Химический состав

Элемент	Содержание, %	Примечание
Алюминий	0,3	макс.
Углерод	0,01	макс.
Хром	26 – 27
Медь	0,5 – 1,5
Железо	Остаток
Марганец	1 – 4
Молибден	6 – 7
Никель	33,5 – 35
Азот	0,1 – 0,25
Фосфор	0,02	макс.
Кремний	0,1	макс.
Сера	0,01	макс.

Технологические свойства

Свойство	Описание
Области применения	Химические процессы с серной кислотой; обработка серных кислот отходов; компоненты установок газоочистки от сероводорода; облицованные баки; установки производства фосфорной кислоты методом влажного переработки; применения в морской и пресной воде; испарение и кристаллизация солей; кислотозаготовительные установки для серной и азотно-фтороводородной кислот; гидрометаллургия, например, выщелачивание латеритовых руд в процессе HPAL; тонкие химикаты, специальные химикаты и органические кислоты; компоненты для целлюлозно-бумажной промышленности
Холодная деформация	Заготовки должны быть в отожженном состоянии для холодной деформации. VDM Alloy 31 Plus® имеет значительно более высокую скорость деформационного упрочнения, чем другие широко используемые аустенитные нержавеющие стали. Это необходимо учитывать при проектировании и выборе инструментов и оборудования для деформирования, а также при планировании процессов деформирования. Промежуточный отжиг необходим при значительной холодной деформации. Для холодной деформации > 15% необходимо провести заключительный растворительный отжиг.
Коррозионные свойства	Материал устойчив к межкристаллитной коррозии в состоянии поставки и при сварке по методике испытаний ASTM-G 28, метод А. Скорость коррозии, определенная по массе потерь по ASTM-G 28, метод А (период испытаний 24 часа), составляет максимум 0,5 мм/год (0,020 mpy) в состоянии поставки и при сварке. Очень хорошая стойкость также обеспечивается к щелевой и точечной коррозии. Коррозионная стойкость сравнима с материалом VDM® Alloy 31.
Общая обрабатываемость на станках	VDM Alloy 31 Plus® должен обрабатываться в термически обработанном состоянии. Из-за значительно повышенной склонности к деформационному упрочнению по сравнению с низколегированными аустенитными нержавеющими сталями, следует выбирать низкую скорость резания и не слишком высокую подачу, а режущий инструмент должен постоянно находиться в зацеплении. Достаточная глубина резания важна для резания ниже ранее образованной зоны деформационного упрочнения. Оптимальное теплоотведение за счет использования больших количеств подходящих, предпочтительно водных, смазочно-охлаждающих жидкостей оказывает существенное влияние на стабильный процесс резания.
Тепловая обработка	Растворительный отжиг должен проводиться при температурах 1140–1170 °C (2084–2138 °F). Время выдержки начинается с выравнивания температуры материала; более длительное время обычно значительно менее критично, чем недостаточное. Для максимальной коррозионной стойкости детали должны быть быстро охлаждены от температуры отжига, особенно в диапазоне 1100–500 °C (2012–932 °F) со скоростью охлаждения >150 °C/мин (>302 °F/мин). Материал должен помещаться в печь, предварительно нагретую до максимальной температуры отжига. Необходимо соблюдать требования к чистоте, указанные в разделе «Нагрев». Для полосовых изделий термическая обработка может выполняться в непрерывной печи при скорости и температуре, адаптированных к толщине полосы.
Горячая деформация	VDM Alloy 31 Plus® должен горячо деформироваться в температурном диапазоне 1200–1050 °C (2192–1922 °F) с последующим быстрым охлаждением в воде или воздухе. Для нагрева заготовки следует помещать в печь, нагретую до максимальной температуры горячей деформации (температуры растворительного отжига). После того как печь снова достигнет температуры, заготовки должны находиться в печи около 60 минут на каждые 100 мм (3,94 дюйма) толщины. После этого их следует немедленно извлечь из печи и деформировать в указанном температурном диапазоне, с повторным нагревом при достижении температуры 1050 °C (1922 °F). Тепловая обработка после горячей деформации рекомендуется для достижения оптимальных свойств.
Прочее	VDM Alloy 31 Plus® имеет гранецентрированную кубическую структуру. Содержание азота и никеля снижает склонность к выделению интерметаллических фаз и стабилизирует аустенитную микроструктуру.
Сварка	VDM Alloy 31 Plus® можно сварки в большинстве применений с использованием VDM® FM 59 обычными процессами. Это включает ВАР и ППС сварку. Импуснодуговая сварка предпочтительна для процессов сварки в защитной газовой среде. Для сварки VDM Alloy 31 Plus® должен быть в состоянии растворительного отжига и свободен от шлака, смазки и маркировки. При сварке корневого шва необходимо обеспечить наилучшее качество защиты корня чистым аргоном, чистота 99,99% или лучше, чтобы край сварки был свободен от оксидов после заварки корня. Защита корня также рекомендуется для первого и в некоторых случаях, в зависимости от сварной конструкции, также для второго промежуточного слоя после заварки корня. Любые цвета затирания должны быть удалены, пока край сварки еще горяч, предпочтительно с помощью нержавеющей щетки.

Фосфористая бронза Harada JIS C5240HQ — высокая прочность, гнутость, горячее оловяное покрытие AMPCO® M4 Центрифугальные отливки — Высшие механические свойства при низкой стоимости

Металл