UGI® 202N – Отпущенная высокомарганцевая амагнитная нержавейка для криогеники
Общие сведения
UGI® 202N — аустенитная нержавеющая сталь серии 200 с высоким содержанием марганца и азота. Благодаря этому сплав остается полностью амагнитным (магнитная проницаемость µr < 1,01) даже при экстремально низких температурах (жидкий азот, водород) и после сильной холодной деформации (до 80% уменьшения сечения). Высокое содержание марганца обеспечивает отличную износостойкость, превосходящую стали 304 и 316L в условиях абразивно-коррозионного износа (фильтрация агрессивных вод, шахтные воды).
Физические и механические свойства
Общие свойства
| Свойство | Значение |
|---|
| Плотность | 7,8 г/см³ |
Механические свойства (отпущенное состояние)
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|
| Модуль упругости | 200 ГПа | |
| Относительное удлинение | 55 – 70 % | мин. |
| Сужение сечения | 65 – 80 % | |
| Предел прочности при растяжении | 680 – 750 МПа | |
Механические свойства после холодной деформации (проволока для пружин)
После сильной холодной деформации (уменьшение сечения >80%) сталь сохраняет амагнитность (µr < 1,01) и приобретает ультравысокую прочность. Типичные значения для различного диаметра:
| Диаметр, мм | Временное сопротивление, МПа | Предел текучести, МПа |
|---|
| 0,50 < d ≤ 0,65 | 2000 | 1850 |
| 0,65 < d ≤ 1,25 | 1975 | 1825 |
| 1,25 < d ≤ 1,75 | 1950 | 1800 |
| 1,75 < d ≤ 2,00 | 1925 | 1775 |
| 2,00 < d ≤ 2,50 | 1900 | 1750 |
| 2,50 < d ≤ 3,00 | 1850 | 1700 |
| 3,00 < d ≤ 3,50 | 1750 | 1600 |
| 3,50 < d ≤ 4,25 | 1650 | 1500 |
| 4,25 < d ≤ 5,00 | 1550 | 1400 |
| 5,00 < d ≤ 6,00 | 1500 | 1350 |
Для диаметров <0,5 мм и >6,0 мм обращайтесь к поставщику.
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения | 20–100 °C | 1,65·10⁻⁵ 1/К | |
| Коэффициент линейного теплового расширения | 20–300 °C | 1,8·10⁻⁵ 1/К | |
| Удельная теплоемкость | — | 500 Дж/(кг·К) | |
| Теплопроводность | 20 °C | 12 Вт/(м·К) | |
| Теплопроводность | 100 °C | 14 Вт/(м·К) | |
| Теплопроводность | 200 °C | 16 Вт/(м·К) | |
| Теплопроводность | 300 °C | 18 Вт/(м·К) | |
Электрические свойства
| Свойство | Значение |
|---|
| Электрическое сопротивление | 7,3·10⁻⁷ Ом·м |
Магнитные свойства
| Свойство | Значение | Примечание |
|---|
| Относительная магнитная проницаемость | 1,005 | макс. |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание | Примечание |
|---|
| Углерод (C) | 0,05 – 0,10 | |
| Хром (Cr) | 17,5 – 18,5 | |
| Марганец (Mn) | 9,0 – 10,0 | |
| Никель (Ni) | 5,0 – 6,0 | |
| Азот (N) | 0,25 – 0,32 | |
| Фосфор (P) | 0,03 макс. | |
| Кремний (Si) | 0,30 – 0,60 | |
| Сера (S) | 0,015 макс. | |
Технологические свойства и применение
| Характеристика | Значение |
|---|
| Основные области применения | Износостойкие детали в коррозионной среде (фильтрация воды, угольные шахты); амагнитные пружинные проволоки; криогенические пружины. |
| Холодная деформация | Вязание как у других аустенитных сталей. Быстро закаляется, но высокая пластичность позволяет достигать >80% уменьшения сечения. Отношение σ₀,₂/σв после закалки ~0,9. Механические свойства после деформации значительно выше отпущенного состояния (см. таблицу выше). |
| Коррозионная стойкость | Хорошая в слабоагрессивных средах. Рекомендуется для сред с ограниченным содержанием хлоридов. Высокая твердость поверхности после закалки и отличные коррозионно-абразивные свойства обеспечивают применение в водной и угольной фильтрации. Превосходит AISI 304 и 316L по устойчивости к абразивно-коррозионному износу (тест в H₂SO₄ pH=3 с SiC). |
| Тепловая обработка (устаивание пружин) | Повышает механические характеристики на ~250 МПа (зависит от диаметра). Печная обработка: 350–450 °C, 0,5–1 ч. Непрерывная печь: на 25 °C выше, мин. 3 мин. |
| Горячая деформация | Хорошие кузнечные свойства. Температура ковки 900–1100 °C. Быстрое охлаждение после ковки для избежания чувствизации границ зерен. |
| Доступные виды продукции | Вязаная проволока: круглая (матовая, 0,5–6,0 мм), профильная (блестящая, 2–70 мм²). Пруток: круглый, декапированный (5–32 мм). Пруты: круглые, вязаные (h9, 3–30 мм), отпущенные и шлифованные (h10-h11, 22–71 мм). Другие форматы по запросу. |
