Сплав ALLOY MP35N, 2.4999, UNS R30035 - никелевый сплав

Быстрый доступ:

Нормы и химический состав Спецификация Свойства Обработка Заменители

Сплав ALLOY MP35N, 2.4999, UNS R30035 - НИКЕЛЕВЫЙ СПЛАВ ПО AMS 5844 I API 6ACRA

Норма	Сплав
	Химический состав %
	Ni:	Co:	Cr:	Mo:	Fe:	Ti:	Mn:	Si:	C:	S:	P:
GOST	35N32KChM / 35H32KXM
GOST	33,0-37,0	31,0-33,0	19,0-21,0	9,0-10,5	<1,0	<1,0	<0,15	<0,15	<0,025	<0,01	<0,015
ASTM / UNS	Alloy MP35N / UNS R30035
ASTM / UNS	33,0-37,0	Reszta	19,0-21,0	9,0-10,5	<1,0	<1,0	<0,15	<0,15	<0,025	<0,01	<0,015
Haynes® International / Latrobe	Haynes® MP35N / Latrobe MP35N
Haynes® International / Latrobe	35,0	35,0	20,0	10,0	-	-	-	-	-	-	-
DIN	2.4999
DIN	35,0	Reszta	20,0	10,0	-	-	-	-	0,01	-	-

MP35N, 2.4999 – описание

Сплав MP35N (UNS R0035) представляет собой высокопрочный, упрочняемый выделением суперсплав никеля, кобальта, хрома и молибдена, сочетающий в себе необычайно высокие прочные свойства при низких температурах, высокую пластичность и высокую коррозионную стойкость в широком диапазоне коррозионных сред, включая стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением в условиях сильного напряжения. MP35N упрочняется путем холодной обработки и выдержки (старения). Холодная обработка вызывает фазовое превращение части раствора в твердом состоянии из кристаллической структуры fcc в гексагональную структуру hcp, что возможно благодаря высокому содержанию кобальта. Это превращение называется MultiPhase, откуда и происходят буквы MP в обозначении сплава. Выделение упрочняет обе фазы, дополнительно укрепляя сплав. Это материал с самой высокой прочностью, утвержденный NACE MR0175/ISO 15156 и API 6ACRA для конструкционных элементов, работающих в скважинах природного газа.

Сплав представлен в двух основных вариантах:

Версия для авиационной промышленности, описанная в стандартах AMS 5844 и AMS 5845
Версия для газодобывающей/нефтедобывающей промышленности, описанная в стандартах NACE MR0175 / ISO 15156 и API 6ACRA

При этом изделия, соответствующие AMS 5844, поставляются в состоянии холодной тяги для упрочнения выделения, а изделия, соответствующие AMS 5845 и NACE MR0175 / ISO 15156, — в состоянии холодной тяги и упрочнения.

Далее изделия из сплава MP35N различаются по пределу прочности при растяжении. Примерные версии: 220 кси / 1517 МПа или 265 кси / 1827 МПа (встречается как американская запись в кси, так и европейская в МПа). Достигаемая прочность зависит от диапазона холодной обработки и термообработки.

MP35N производится методом индукционного вакуумного плавления, за которым следует вакуумная дуговая переплавка.

Применение

Сплав MP35N используется в авиационной промышленности для изготовления соединительных элементов, пружин и конструкционных элементов (AMS 5844, 5845), а также в нефтегазовой промышленности для изготовления конструкционных элементов, подвергающихся высоким нагрузкам, например, приводных валов для нефтяных скважин и труб. Кроме того, этот сплав используется в хирургических имплантатах и в морской промышленности.

Физические и механические свойства

Физические свойства при комнатной температуре:

Плотность: 8,43 г/см³
Температура плавления: 1315-1440 °C

Коэффициент теплового расширения при повышенной температуре, от 20 °C до:

100 °C: 12,8 мкм/м⋅K
200 °C: 13,7 мкм/м⋅K
315 °C: 14,8 мкм/м⋅K
425 °C: 14,9 мкм/м⋅K
540 °C: 15,7 мкм/м⋅K

Коэффициент теплопроводности:

-184 °C: 6,5 Вт/м · K
-73 °C: 9,1 Вт/м · K
20 °C: 11,2 Вт/м · K
100 °C: 12,7 Вт/м · K
200 °C: 15,0 Вт/м · K
315 °C: 17,0 Вт/м · K
425 °C: 19,2 Вт/м · K
540 °C: 21,3 Вт/м · K
650 °C: 23,4 Вт/м · K

Электрическое сопротивление:

-184 °C: 0,986 мОм·м
-73 °C: 1,011 мОм·м
20 °C: 1,033 мОм·м
100 °C: 1,051 мОм·м
200 °C: 1,078 мОм·м
315 °C: 1,104 мОм·м
425 °C: 1,129 мОм·м
540 °C: 1,154 мОм·м
650 °C: 1,179 мОм·м

Модуль продольной упругости сплава в отжиженном состоянии:

20 °C: 232,8 ГПа
232 °C: 216 ГПа
482 °C: 201 ГПа

Модуль удлинительной упругости сплава в состоянии после холодной обработки и старения:

20 °C: 234,8 ГПа
232 °C: 219 ГПа
482 °C: 201,3 ГПа

Модуль поперечной упругости сплава в отжиженном состоянии:

20 °C: 83,36 ГПа
232 °C: 77,84 ГПа
482 °C: 70,60 ГПа

Модуль поперечной упругости сплава в состоянии после холодной обработки и старения:

20 °C: 80,95 ГПа
232 °C: 74,74 ГПа
482 °C: 67,78 ГПа

Типичные механические свойства сплава MP35N при комнатной температуре в зависимости от холодной деформации и термической обработки:

Деформация после холодной обработки: 0 %
- Прочность на разрыв: 931 МПа
- Предел текучести: 414 МПа
- Относительное удлинение: 70 %
- Относительное сужение: 70 %
- Твердость: 8 HRC
+ упрочнение выделением (4 часа при 540 °C, AC)
- Прочность на разрыв: 931 МПа
- Предел текучести: 414 МПа
- Относительное удлинение: 68 %
- Относительное сужение: 77 %
- Твердость: 7 HRC
Деформация после холодной обработки: 15 %
- Прочность на разрыв: 1069 МПа
- Предел текучести: 814 МПа
- Относительное удлинение: 41 %
- Относительное сужение: 70 %
- Твердость: 29 HRC
+ упрочнение выделением (4 часа при 540 °C, AC)
- Прочность на разрыв: 1089 МПа
- Предел текучести: 862 МПа
- Относительное удлинение: 70 %
- Относительное сужение: 33 %
- Твердость: 7 HRC
Деформация после холодной обработки: 25 %
- Прочность на разрыв: 1172 МПа
- Предел текучести: 1034 МПа
- Относительное удлинение: 28 %
- Относительное сужение: 65 %
- Твердость: 34 HRC
+ упрочнение выделением (4 часа при 540 °C, AC)
- Прочность на разрыв: 1282 МПа
- Предел текучести: 1207 МПа
- Относительное удлинение: 24 %
- Относительное сужение: 65 %
- Твердость: 39 HRC
Деформация после холодной обработки: 35 %
- Прочность на разрыв: 1336 МПа
- Предел текучести: 1062 МПа
- Относительное удлинение: 22 %
- Относительное сужение: 67 %
- Твердость: 42 HRC
+ упрочнение выделением (4 часа при 540 °C, AC)
- Прочность на разрыв: 1400 МПа
- Предел текучести: 1344 МПа
- Относительное удлинение: 21 %
- Относительное сужение: 62 %
- Твердость: 43 HRC
Деформация после холодной обработки: 45 %
- Прочность на разрыв: 1572 МПа
- Предел текучести: 1303 МПа
- Относительное удлинение: 17 %
- Относительное сужение: 62 %
- Твердость: 47 HRC
+ упрочнение выделением (4 часа при 540 °C, AC)
- Прочность на разрыв: 1772 МПа
- Предел текучести: 1731 МПа
- Относительное удлинение: 12 %
- Относительное сужение: 52 %
- Твердость: 46 HRC
Деформация после холодной обработки: 53-55 %
- Прочность на разрыв: 1827 МПа
- Предел текучести: 1413 МПа
- Относительное удлинение: 12 %
- Относительное сужение: 50 %
- Твердость: 47 HRC
+ упрочнение выделением (4 часа при 540 °C, AC)
- Прочность на разрыв: 2068 МПа
- Предел текучести: 1999 МПа
- Относительное удлинение: 10 %
- Относительное сужение: 48 %
- Твердость: 50 HRC
Деформация после холодной обработки: 65 %
- Прочность на разрыв: 1931 МПа
- Предел текучести: 1620 МПа
- Относительное удлинение: 11 %
- Относительное сужение: 49 %
- Твердость: 50 HRC
Разрывное напряжение — напряжение, вызывающее разрыв при заданном времени и температуре:
Для сплава, упрочненного до 220 кси (1517 МПа) согласно AMS 5844/5845
- 540°C, 10 ч: 1288 МПа
- 540 °C, 200 ч: 1151 МПа
- 540 °C, 1000 ч: 951 МПа
- 590 °C, 10 ч: 1137 МПа
- 590 °C, 200 ч: 916 МПа
- 590 °C, 1000 ч: 661 МПа
- 650 °C, 10 ч: 916 МПа
- 650 °C, 200 ч: 641 МПа
Для сплава, упрочненного до 268 кси (1827 МПа) согласно AMS 5844/5845
- 540°C, 10 ч: 1440 МПа
- 540 °C, 200 ч: 1233 МПа
- 540 °C, 1000 ч: 985 МПа
- 590 °C, 10 ч: 1219 МПа
- 590 °C, 200 ч: 951 МПа
- 590 °C, 1000 ч: 661 МПа
- 650 °C, 10 ч: 944 МПа
- 650 °C, 200 ч: 641 МПа
Усталостная прочность в тесте Р.Р. Мура:
Для сплава, упрочненного до 220 кси (1517 МПа) согласно AMS 5844/5845
- 10⁶ч: 689 МПа
- 10⁷ч: 620 МПа
- 10⁸ч: 606 МПа
Для сплава, упрочненного до 285 кси (1827 МПа) согласно AMS 5844/5845
- 10⁶ч: 744 МПа
- 10⁷ч: 682 МПа
- 10⁸ч: 668 МПа

Ударная вязкость по Шарпи сплава, упрочненного до 280 кси (1930 МПа) путем холодной обработки с деформацией 49% и 4-часовым старением при температуре 650°C:

20 °C: 25,6 Дж
-73 °C: 23,2 Дж
-129 °C: 20,7 Дж
-196 °C: 21,8 Дж
-253 °C: 18,3 Дж

Устойчивость к коррозии

Превосходная стойкость к воздействию азотной, соляной, серной кислот, сероводорода, морской воды и солевого тумана. Исключительная стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) и водородной хрупкости даже при очень высоких напряжениях в агрессивных коррозионных средах. Высокая стойкость к точечной и щелевой коррозии. В морской воде сплав MP35N практически полностью устойчив к коррозии.

В соответствии с NACE MR0175/ISO15156 для MP35N «допустимы любые комбинации температуры, pH₂S, концентрации хлоридов и pH in situ, встречающиеся в производственной среде».

Кипящий 85-89% раствор AnCl₂ вызывал в испытаниях коррозионное растрескивание под напряжением сплава MP35N.

Сварка

Хорошая свариваемость, аналогичная нержавеющей стали 1.4301. К сожалению, зона термического влияния ослаблена, а прочность не может быть восстановлена с помощью термообработки, поскольку MP35N упрочняется в процессе холодной пластической обработки.

Термическая обработка, пластическая обработка и механическая обработка

Холодная пластическая обработка является важнейшим этапом производственного процесса, определяющим прочность конечного продукта. Как правило, продукция поставляется уже в холоднообработанном состоянии. Степень деформации может достигать 65%.

Термическая обработка в соответствии с AMS 5844 / 5845 (максимальная стойкость к ползучести и разрыву):

Перегрев: 1040-1050°C 4-8 ч; охлаждение воздухом
Упрочнение: 540-650°C 4-4,5 ч; охлаждение воздухом

Упрочнение по NACE MR0175 / ISO 15156 — этот стандарт определяет 6 процессов старения, которые немного отличаются по температуре и времени нагрева:

На пружины: 649 °C; 4 часа
На другие элементы 1: 704 °C; 4 ч
На другие элементы 2: 732 °C; 4 ч
Для других элементов 3 (наивысшая стойкость к SCC, наименьшая прочность): 774 °C; 6 ч
На другие элементы 4: 788 °C; 4 ч
Для других элементов 5: 802 °C; 2 ч
Для других элементов 6: 816 °C; 1 час

Все вышеперечисленные процессы повышают коррозионную стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC). По некоторым данным, выдержка в течение 6 часов при температуре около 774 °C максимально повышает стойкость к SCC, однако за счет снижения прочностных характеристик.

Из вышеперечисленных марок стали мы поставляем:

Холоднотянутые прутки по AMS 5844
Холоднотянутые и состаренные прутки по AMS 5845
Холоднотянутые и состаренные прутки по NACE MR0175 / ISO 15156
Прутки, шлифованные без заусенцев, без холодной пластической обработки по AMS 5758
Соединительные элементы по AMS 7468
Хирургические имплантаты по ASTM F 562

Заменители, аналоги и другие обозначения марки стали

MP35N

2.4999

HAYNES MP35N

LATROBE MP35N

SPS MP35N

35N32KCHM

AMS 5844 (R30035)

AMS 5845 (R30035)

AMS 7468 (R30035)

AMS 5758 (R30035)

ASTM B 1011 (R30035)/ASME SB1011 (R30035)

Нужна помощь? Свяжитесь с нами!

Позвоните или напишите сообщение, и наш представитель свяжется с вами в течение 24 часов!

Написать

[email protected]

Позвонить

+48 63 273 58 20

Отправить запрос