Старая версия сайта

ХН40МДТЮ-ИД (ЭП543У-ИД)

Сплав ХН40МДТЮ-ИД (ЭП543У-ИД)

Обработка металлов давлением. Поковки ТУ 14-1-1754-76
Сортовой и фасонный прокат ТУ 14-1-4042-85

Сплав ХН40МДТЮ-ИД применяется для изготовления различной химической аппаратуры (центробежные сепараторы, центрифуги и др.), подвергающейся при эксплуатации одновременно воздействию агрессивной среды, а также упругих чувствительных элементов (мембран, сильфонов, пружин), работающих в высокоагрессивных средах при повышенных температурах.
Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в растворах серной и фосфорной кислот, в газоконденсатных средах, содержащих повышенное количество сероводорода и углекислого газа.

Примечание: Сплав коррозионностойкий высокопрочный дисперсионно-твердеющий на железоникелевой основе.


Химический состав сплава ХН40МДТЮ-ИД (ЭП543У-ИД)

НТД C S P Mn Cr Ti Si Ni Mo Fe Cu Al
ТУ 14-1-4042-85 ≤0,040 ≤0,020 ≤0,035 ≤0,80 14,0-17,0 2,50-3,20 ≤0,50 39,0-42,0 4,50-6,00 Ост. 2,70-3,30 0,70-1,20


По ТУ 14-1-4042-85 химический состав приведен для сплава марки ХН40МДТЮ-ИД (ЭП543У-ИД). В готовом металле допускаются отклонения по химическому составу по углероду - плюс 0,0,010 %, по меди - плюс/минус 0,20 %.


Механические свойства сплава ХН40МДТЮ-ИД (ЭП543У-ИД)

Механические свойства при 20°С

Сечение
(мм)
σТ0,2
(МПа)
σB
(МПа)
δ5
(%)
ψ
(%)
KCU
(кДж/м2)
Поковки по ТУ 14-1-1754-76. Закалка на воздухе с 1050-1100 °С (выдержка 1,5-2,0 ч) +
Старение при 750 °С (выдержка 5-10 ч), охлаждение на воздухе
Образец ≥700 ≥900 ≥10 ≥10 ≥400
Поковки по ТУ 14-1-1754-76. Старение при 600-630 °С (выдержка 5 ч), охлаждение на воздухе
Образец ≥800 ≥1000 ≥10 ≥10 ≥400
Прутки горячекатаные и кованые по ТУ 14-1-4042-85. Закалка на воздухе с 1050-1100 °С (выдержка 1,5-2,0 ч) +
Старение при 750±10 °С (выдержка 5-10 ч), охлаждение на воздухе
Образец ≥685 ≥880 ≥10 ≥10 ≥340

Механические свойства в зависимости от температуры испытания

t испыт.
(°C)
σТ0,2
(МПа)
σB
(МПа)
δ5
(%)
ψ
(%)
Пруток. Закалка на воздухе с 1050 °С +
Старение при 650 °С (выдержка 5-8 ч) (образцы продольные)
-253 ≥940 ≥1770 ≥18 ≥13
-196 ≥850 ≥1620 ≥28 ≥26
-70 ≥720 ≥1320 ≥32 ≥37
20 ≥720 ≥1290 ≥31 ≥37

Технологические свойства сплава ХН40МДТЮ-ИД (ЭП543У-ИД)

Коррозионная стойкость Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в растворах серной и фосфорной кислот, в газоконденсатных средах, содержащих повышенное количество сероводорода и углекислого газа. Сплав (независимо от режима термической обработки и деформации) имеет высокую стойкость против общей коррозии в растворах серной кислоты концентрацией до 60 % при температуре до +80 °С, при этом минимальная стойкость 0,15-0,20 мм/год соответствует концентрации серной кислоты 20-30 %. В растворах фосфорной кислоты при концентрации до 70 % и температуре до +80 °С скорость коррозии сплава не превышает 0,05 мм/год. Сплав может использоваться в полифосфорной кислоте концентрацией 110-115 % при повышенных температурах (скорость коррозии при +135 °С в газовой фазе менее 0,0007 мм/год; в жидкой - 0,15 мм/год); в 10 %-ной фтористоводородной кислоте при +70 °С скорость коррозии составляет 0,11 мм/год. Сплав применяют для оборудования газоконденсатных месторождений с содержанием в природном газе сероводорода до 6 % и углекислого газа до 6 %. Скорость коррозии сплава в дистилляте, насыщенном сероводородом при температуре до +70 °С и давлении до 1,7 Н/мм2 не более 0,0003 мм/год. Сплав не склонен к коррозионному растрескиванию в кипящем 42 %-ном растворе хлористого магния при значениях напряжения, равных 0,75 и 1,2 σт; 0,92 σв, а также технологических растворах кислородных соединений хлора, содержащих 200 г/л NaCl + окислитель при +90 °С.
Обработка давлением Обработка давлением производится при 1160-950 °С. Если старение проводить непосредственно после горячей пластической деформации, то температура конца деформации должна быть ниже температуры рекристаллизации сплава, т.е. ниже +920 °С.
Особенности термической обработки Смягчающей термической обработкой является закалка с 1050-1100 °С в воде или на воздухе. В зависимости от требуемого уровня прочности рекомендованы следующие режимы: 1) Горячая пластическая деформация + Старение при 600-650 °С (выдержка 5 ч), охлаждение на воздухе; 2) Закалка на воздухе с 1050-1100 °С (выдержка 1,5-2,0 ч) + Старение при 650-750 °С (выдержка 5-10 ч), охлаждение на воздухе.
Свариваемость Сплав сваривается аргонодуговой сваркой с использованием в качестве присадочного материала проволоки Св-04ХН40МДТЮ. Однако сварные соединения без образования горячих трещин могут быть получены при толщине сварных элементов до 6 мм. Наилучшую устойчивость против образования горячих трещин в околошовной зоне сплав имеет после предварительной обработки по схеме: деформация + низкотемпературное старение (при +650 °С). Контактная шовная сварка в толщинах 0,16-0,26 мм со сплавами ХН40МДТЮ и ХН28МДТ (ЭП943), а также со сталями типа Х18Н10Т обеспечивает получение качественного сварного шва высокой вакуумной плотности.

Физические свойства сплава ХН40МДТЮ-ИД (ЭП543У-ИД)

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) 208                
Плотность (ρ, кг/м3) 8050                
Коэффициент линейного расширения (α · 10-6 1/°С)   8,15 11,0 12,0 12,8 13,6 14,1 19,9 16,2

Механические свойства сплава ХН40МДТЮ-ИД

Нормированные механические свойства при 20 °С

ТУ Вид продукции σв, Н/мм² σ0,2, Н/мм² δ5, % ψ, % KCU, Дж/см2
не менее
ТУ 14-1-4042-85 Пруток 880*1 685 10 10 340
ТУ 14-1-1754-76 Поковка 1000*2 800 10 10 400
900*1 700 10 10 400

*1 Закалка с 1050-1 100 °С, 1,5-2,0 ч, охлаждение на воздухе, старение при 750 °С в течение 5-10 ч, охлаждение на воздухе.

*2 Старение при 600-630 °С в течение 5 ч, охлаждение на воздухе.


Механические свойства при низких и комнатной температурах (пруток Ø 16 и кв. 90 мм)

tисп, °С σв, Н/мм² σ0,2, Н/мм² δ5, % ψ, % KCU, Дж/см2
-253 1770 / 1820 940 / 1 340 18/11-24 13/ 6-11 74 / 17
-196 1620 / 1700 850 / 1280 28/13 26/11 90 / 20
-70 1320 / 1560 720 / 1180 32/ 19 37/13 100 / 22
20 1290 / 1520 720 / 1120 31 / 19 37 / 21 105 / 24

Примечание: Термообработка - закалка с1050°С. на воздухе + старение при 650°С в течение 5-8 ч (числитель) и деформация + старение при 650 °С в течение 5 ч (знаменатель)


Механические свойства при высоких температурах

tисп, °С σв, Н/мм² δ, % ψ, % KCU, Дж/см2 n,об tисп, °С σв, Н/мм² δ, % ψ, % KCU, Дж/см2 n,об
900 300 46 71 100 25 1160 40 97 96 45 13
1000 100 160 95 360 50 1180 30 103 94 10 0,5
1100 60 118 88 280 37 1200 30 21 26 10 0,5
1150 50 146 98 200 23            

Примечание: Пруток ¤90 мм, закалка с 1050-1100 °С, на воздухе.


Влияние степени холодной деформации (числитель) и последующего старения при 650 °С, 5 ч, охлаждение на воздухе (знаменатель) на твердость сплава (лист 6 мм, закалка 1050 °С в воде)

Степень обжатия, % 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Твердость НВ 160/240 250/320 260/350 290/3S0 300/400 310/430 320/450 340/460 350/4S0

Физические свойства сплава ХН40МДТЮ-ИД

Теплопроводность - 0,121 · 10² Вт (м · К) при 20 °С.

Модуль упругости - 20,84 · 10-4 ,Н/мм2 при 20 °С.

Температурный коэффициент линейного расширения α

t, °С 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800
α · 106, К-1 8,15 11,0 12,0 12,8 13,6 14,1 19,9 16,2

Коррозионная стойкость сплава ХН40МДТЮ-ИД

Сплав ХН40МДТЮ (независимо от режима термической обработки и деформации) имеет высокую стойкость против общей коррозии в растворах серной кислоты концентрацией до 60 % при температуре до 80 °С, при этом минимальная стойкость 0,15-0,20 мм/год соответствует концентрации серной кислоты 20-30 %. В растворах фосфорной кислоты при концентрации до 70 % и температуре до 80 °С скорость коррозии сплава не превышает 0,05 мм/год.

Сплав может быть использован в полифосфорной кислоте концентрацией 110-115 % при повышенных температурах (скорость коррозии при 135 °С в газовой фазе менее 0,0007 мм/год; в жидкой - 0,15 мм/год); в 10 %-ной фтористоводородной кислоте при 70 °С скорость коррозии составляет 0,11 мм/год.

Сплав применяют для аппаратурного оформления газоконденсатных месторождений с содержанием в природном газе сероводорода до 6 % и углекислого газа до 6 %. Скорость коррозии сплава в дистилляте, насыщенном сероводородом при температуре до 70 °С и давлении до 1,7 Н/мм2 не более 0,0003 мм/год.

Сплав ХН40МДТЮ не склонен к коррозионному растрескиванию в кипящем 42 %-ном растворе хлористого магния при значениях напряжения, равных 0,75 и 1,2 σт; 0,92 σв, а также технологических растворах кислородных соединений хлора, содержащих 200 г/л NaCl + окислитель при 90 °С.

Испытания коррозионной стойкости проводили для сплава, термообработанного на максимальное упрочнение по режиму: старение при 650 °С в течение 5 ч с охлаждением на воздухе непосредственно после горячей пластической деформации.


Технологические параметры сплава ХН40МДТЮ-ИД

Горячая деформация сплава ХН40МДТЮ осуществляется в интервале температур 1160-950 °С; если старение проводить непосредственно после горячей пластической деформации, то температура конца деформации должна быть ниже температуры рекристаллизации сплава, т.е. ниже 920 °С. Смягчающей термической обработкой является закалка с 1050-1100 °С в воде или на воздухе. Сплав имеет удовлетворительную технологичность при горячей и холодной пластической деформации и обработке резанием.

Термическую обработку проводят по двум схемам в зависимости от требуемого уровня прочности:
1) горячая пластическая деформация + старение 600-50 °С, 5 ч, охлаждение на воздухе;
2) закалка с 1050-100 °С на воздухе + старение при 650-50 °С, охлаждение на воздухе.


Сварка сплава ХН40МДТЮ-ИД

Сплав может свариваться аргонодуговой сваркой с использованием в качестве присадочного материала проволоки Св-04"ХН40МДТЮ. Однако сварные соединения без образования горячих трещин могут быть получены при толщине сварных элементов до 6 мм. Наилучшую устойчивость против образования горячих трещин в околошовной зоне сплав имеет после предварительной обработки по схеме: деформация + низкотемпературное старение (650 °С). Контактная шовная сварка сплава ХН40МДТЮ в толщинах 0,16-,26 мм со сплавами ХН40МДТЮ и ХН28МДТ (ЭП943), а также со сталями типа Х18Н10Т обеспечивает получение качественного сварного шва высокой вакуумной плотности.

Заказ в один клик

Отправьте заказ и мы перезвоним Вам для уточнения подробностей доставки и оплаты.

×
Наличие на складе
Опишите свой вопрос
Ознакомлен и согласен с Политикой в области обработки и защиты персональных данных
×
Оформление заявки
Ознакомлен и согласен с Политикой в области обработки и защиты персональных данных
×