Сталь Sandvik 6R35: Титанстабилизированная остинатосталь для коррозионных сред и высоких температур

Общие сведения

Sandvik 6R35 — это остинатосталь, стабилизированная титаном, хром-никелевая. Она подходит для работы в сырых коррозионных средах, но также обладает хорошей механической прочностью при высоких температурах.

Основные свойства

Общие физические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Плотность	23,0 °C	7,9 г/см³
Содержание переработанного материала		82,1 %	Среднее значение

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Ударная вязкость (Charpy)	-196,0 °C	60 Дж	EN 13445-2 (UFPV-2) и EN 10216-5
Предел ползучести (10⁴ циклов)	550,0 °C	234 МПа	ISO значения, при 10000 ч
	575,0 °C	175 МПа	ISO значения, при 10000 ч
	600,0 °C	143 МПа	ISO значения, при 10000 ч
	625,0 °C	110 МПа	ISO значения, при 10000 ч
	650,0 °C	90 МПа	ISO значения, при 10000 ч
	675,0 °C	76 МПа	ISO значения, при 10000 ч
	700,0 °C	59 МПа	ISO значения, при 10000 ч
	750,0 °C	29 МПа	ISO значения, при 10000 ч
Предел ползучести (10⁵ циклов)	550,0 °C	184 МПа	ISO значения, при 100000 ч
	575,0 °C	126 МПа	ISO значения, при 100000 ч
	600,0 °C	94 МПа	ISO значения, при 100000 ч
	625,0 °C	75 МПа	ISO значения, при 100000 ч
	650,0 °C	58 МПа	ISO значения, при 100000 ч
	675,0 °C	48 МПа	ISO значения, при 100000 ч
	700,0 °C	39 МПа	ISO значения, при 100000 ч
	750,0 °C	16 МПа	ISO значения, при 100000 ч
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	35 %	мин., по NFA 49-117 и NFA 49–217 можно обеспечить мин. 45%
Твердость по Роквеллу B	23,0 °C	90 HRB	макс.
Предел прочности при растяжении	23,0 °C	515–690 МПа
Предел текучести Rp0,1	20,0 °C	240 МПа	мин.
	50,0 °C	230 МПа	мин.
	100,0 °C	210 МПа	мин.
	150,0 °C	195 МПа	мин.
	200,0 °C	185 МПа	мин.
	250,0 °C	180 МПа	мин.
	300,0 °C	175 МПа	мин.
	350,0 °C	170 МПа	мин.
	400,0 °C	165 МПа	мин.
	450,0 °C	165 МПа	мин.
	500,0 °C	160 МПа	мин.
	550,0 °C	160 МПа	мин.
	600,0 °C	155 МПа	мин.
Предел текучести Rp0,2	20,0 °C	210 МПа	мин.
	50,0 °C	195 МПа	мин.
	100,0 °C	180 МПа	мин.
	150,0 °C	170 МПа	мин.
	200,0 °C	160 МПа	мин.
	250,0 °C	150 МПа	мин.
	300,0 °C	140 МПа	мин.
	350,0 °C	135 МПа	мин.
	400,0 °C	130 МПа	мин.
	450,0 °C	130 МПа	мин.
	500,0 °C	125 МПа	мин.
	550,0 °C	125 МПа	мин.
	600,0 °C	120 МПа	мин.

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент теплового расширения	100,0 °C	1,75×10⁻⁵ 1/К	для диапазона 30°C до указанной температуры
	200,0 °C	1,75×10⁻⁵ 1/К	для диапазона 30°C до указанной температуры
	300,0 °C	1,80×10⁻⁵ 1/К	для диапазона 30°C до указанной температуры
	400,0 °C	1,80×10⁻⁵ 1/К	для диапазона 30°C до указанной температуры
	500,0 °C	1,85×10⁻⁵ 1/К	для диапазона 30°C до указанной температуры
	600,0 °C	1,85×10⁻⁵ 1/К	для диапазона 30°C до указанной температуры
	700,0 °C	1,90×10⁻⁵ 1/К	для диапазона 30°C до указанной температуры
Удельная теплоемкость	20,0 °C	465 Дж/(кг·К)
	100,0 °C	490 Дж/(кг·К)
	200,0 °C	515 Дж/(кг·К)
	300,0 °C	540 Дж/(кг·К)
	400,0 °C	560 Дж/(кг·К)
	500,0 °C	580 Дж/(кг·К)
	600,0 °C	595 Дж/(кг·К)
	700,0 °C	610 Дж/(кг·К)
	800,0 °C	625 Дж/(кг·К)
	900,0 °C	640 Дж/(кг·К)
1000,0 °C	650 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	19 Вт/(м·К)
	400,0 °C	21 Вт/(м·К)
	500,0 °C	22 Вт/(м·К)
	600,0 °C	24 Вт/(м·К)
	700,0 °C	25 Вт/(м·К)
	800,0 °C	26 Вт/(м·К)
	900,0 °C	28 Вт/(м·К)
1000,0 °C	29 Вт/(м·К)
1100,0 °C	30 Вт/(м·К)

Химический состав

Элемент	Содержание, %	Примечание
Углерод (C)	0,05	макс.
Хром (Cr)	17,5
Железо (Fe)	Остаток
Марганец (Mn)	1,3
Никель (Ni)	10,5
Фосфор (P)	0,03	макс.
Кремний (Si)	0,5
Сера (S)	0,015	макс.
Титан (Ti)	0,25

Технологические свойства и применение

Области применения

Хорошая стойкость к сероводородному газу и межкристаллитной коррозии в сочетании с высокой температурной прочностью делает Sandvik 6R35 подходящим материалом для труб в нагревательных печах и теплообменниках в сернистных и гидроочистных установках. В нефтехимической промышленности сталь применяется в пиролизных печах для производства этилена и винилхлорида. Также широко используется для теплообменников и трубопроводов в химической и нефтехимической промышленности.

Сертификация

Одобрения: PED (Директива о под давлением оборудовании) 2014/68/EU и AD2000

Холодная деформация

Отжиг после холодного гибки обычно не требуется, однако решение должно приниматься с учетом степени гибки и эксплуатационных условий. Термическая обработка, если необходима, должна представлять собой снятие напряжений или растворительный отжиг.

Коррозионные свойства

Общая коррозия

Sandvik 6R35 с некоторыми ограничениями (азотная кислота) обладает той же стойкостью, что и нестабилизированная сталь ASTM 304. Следовательно, эти марки имеют хорошую стойкость к:

• Органическим кислотам при умеренных температурах
• Растворам солей, например сульфатам, сульфидам и сульфитам
• Щелочным средам при умеренных температурах

Межкристаллитная коррозия

Стабилизация титаном дает Sandvik 6R35 улучшенную стойкость к межкристаллитной коррозии.

Неточечная и щелевая коррозия

Неточечная и щелевая коррозия может возникать даже в растворах с относительно низким содержанием хлоридов. Однако стабилизация титаном обеспечивает несколько лучшую стойкость по сравнению с ASTM 304.

Коррозионное растрескивание под напряжением

Остинатостали, как Sandvik 6R35, восприимчивы к коррозионному растрескиванию под напряжением. Это может происходить при температурах выше примерно 60°C (140°F), если материал подвергается растягивающим напряжениям и одновременно контактирует с определенными растворами, особенно содержащими хлориды. Такие эксплуатационные условия следует избегать. Условия при остановках установок также должны учитываться, так как образующиеся конденсаты могут развивать хлоридное содержание, приводящее к коррозионному растрескиванию и неточечной коррозии.

В приложениях, требующих высокой стойкости к коррозионному растрескиванию, рекомендуется остинато-ферритная сталь Sandvik SAF 2304.

Газовая коррозия

Sandvik 6R35 может использоваться в:

• Воздухе до 850°C (1560°F)
• Паре до 750°C (1380°F)
• Синтез-газе (аммиачный синтез) до ~550°C (1020°F)

Ползучесть также должна учитываться при использовании стали в области ползучести. В дымовых газах, содержащих серу, коррозионная стойкость снижается. В таких средах эта сталь может использоваться при температурах до 600–750°C (1110–1380°F) в зависимости от условий службы. Факторы для рассмотрения: окислительная или восстановительная атмосфера (содержание кислорода) и наличие примесей, таких как натрий и ванадий.

Тепловая обработка

Трубы обычно поставляются в описанном выше состоянии. Если дополнительная термическая обработка необходима после дальнейшей обработки, рекомендуется следующее:

Растворительный отжиг:

• Tp 321: 1040–1100°C (1905–2010°F), 2–5 мин, быстрое охлаждение на воздухе или в воде.
• Tp 321H Стабилизационная обработка: 1040–1100°C (1920–2010°F), 2–5 мин быстрое охлаждение на воздухе или в воде. Однако отжиг выше 1100°C (2010°F) может потребоваться для выполнения требований к размеру зерна. Эта обработка должна сопровождаться стабилизационной обработкой.

Снятие напряжений: 850–950°C (1560–1740°F), 10–15 минут, охлаждение на воздухе.

Горячая деформация

Горячий гиб выполняется при 1100–850°C (2010–1560°F) и должен сопровождаться растворительным отжигом.

Механическая обработка

Sandvik 6R35 обладает хорошими режущими свойствами. Обратитесь в Sandvik за подробными рекомендациями по выбору инструментов и режимам резания.

Формы поставки

Бесшовные трубы и трубопроводы из Sandvik 6R35 поставляются в размерах до 260 мм наружного диаметра в состоянии растворительного отжига и бело-маринованном или растворительного отжига в процессе яркого отжига.

Полые бруски поставляются в состоянии растворительного отжига и бело-маринованном.

Размеры на складе:

• Бесшовные трубы и трубопроводы имеют в наличии широкий ассортимент размеров по ISO и ANSI как в горячепрессованном, так и в холоднообработанном и отожженном состоянии. Подробности нашей производственной и складской программы приведены в каталоге S-110-ENG.
• Полые бруски имеют в наличии большое количество размеров. Наш стандартный складской ассортимент составляет 32–250 мм (1,3–9,8 дюйма) наружный диаметр. См. каталог S-110-ENG.

Сварка

Свариваемость Sandvik 6R35 хорошая. Сварка должна выполняться без предварительного нагрева, последующая термическая обработка обычно не требуется. Подходящие методы плавления: ручная дуговая сварка (MMA/SMAW) и дуговая сварка в защитных газах, при этом метод TIG/GTAW является предпочтительным.

Для Sandvik 6R35 рекомендуется тепловой вклад <1,5 кДж/мм и межпроходная температура <150°C (300°F).

Рекомендуемые наплавные материалы:

• TIG/GTAW или MIG/GMAW: ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS A5.9 ER347 (например, Exaton 19.9.Nb)
• MMA/SMAW: ISO 3581 E 19 9 Nb R / AWS A5.4 E347-17 (например, Exaton 19.9.NbR)
• ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS A5.9 ER347 (например, Exaton 19.9.LNb) проволока или ленточные электроды рекомендуются для наплавки трубных листов и высоконапорных сосудов в случаях, когда требуется коррозионная стойкость, равная Sandvik 6R35.