Сплав ALLOY 31, 1.4562, UNS N08031, VDM® ALLOY 31 - никелевый сплав

ALLOY 31, 1.4562, UNS N08031, VDM® ALLOY 31 - НИКЕЛЕВЫЙ СПЛАВ ПО ASTM B625 I NACE MR0175 / ISO 15156, API 6ACRA

Alloy 31, UNS 08031, 1.4563 – описание

Alloy 31 — это сплав железа, никеля, хрома и молибдена со стабилизирующим аустенитом легирующим добавлением азота. Технически классифицируемый как нержавеющая сталь, он фактически заполняет пробел между высоколегированной нержавеющей сталью и никелевыми сплавами, часто демонстрируя такие же хорошие характеристики, как и последние, при одновременном снижении затрат. Сплав 31 включен в список Немецкого федерального института исследований и испытаний материалов (BEM) в качестве материала, утвержденного для использования в контейнерах для перевозки опасных грузов. Он одобрен VdTÜV для использования в резервуарах под давлением, работающих при температуре от -196 °C до 550 °C. VDM® Alloy 31 включен в NACE MR0175 / ISO 15156:2003 (и API 6ACRA) и сертифицирован до уровня VI для применения с природным газом.

Применение

Сплав 31 используется для производства элементов установок десульфуризации дымовых газов, установок по производству фосфорной кислоты, установок по переработке загрязненной хлоридами серной кислоты (трубы и теплообменники), установок по производству и переработке минеральных масел, труб и других приборов в установках по транспортировке нефти и газа, элементов бумажной промышленности и морского оборудования.

 

Физические и механические свойства

Физические свойства при комнатной температуре:

• Плотность: 8,05 г/см³
• Температура плавления: 1330-1370 °C
• Магнитная проницаемость: 1,001

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

• 100 °C: 14,3 мкм/м⋅K
• 200 °C: 14,7 мкм/м⋅K
• 300 °C: 15,1 мкм/м⋅K
• 400 °C: 15,5 мкм/м⋅K
• 500 °C: 15,7 мкм/м⋅K
• 600 °C: 15,9 мкм/м⋅K

Коэффициент теплопроводности:

• 20 °C: 11,7 Вт/м · K
• 100 °C: 13,2 Вт/м · K
• 200 °C: 15 Вт/м · K
• 300 °C: 16,8 Вт/м · K
• 400 °C: 18,5 Вт/м · K
• 500 °C: 20,2 Вт/м · K
• 600 °C: 21,9 Вт/м · K

Электрическое сопротивление:

• 20 °C: 1,04 мОм·м
• 100 °C: 1,07 мОм·м
• 200 °C: 1,1 мОм·м
• 300 °C: 1,13 мОм·м
• 400 °C: 1,16 мОм·м
• 500 °C: 1,18 мОм·м
• 600 °C: 1,2 мОм·м

Модуль продольной упругости:

• 20 °C: 198 ГПа
• 100 °C: 189 ГПа
• 200 °C: 183 ГПа
• 300 °C: 176 ГПа
• 400 °C: 170 ГПа
• 500 °C: 163 ГПа
• 600 °C: 158 ГПа

Высокотемпературные механические свойства пластин из сплава Alloy 31 в состоянии поставки согласно паспорту материала VdTÜV 509:

• 20 °C:
  • Предел текучести: >280 МПа
  • Прочность при растяжении: >650 МПа
  • Относительное удлинение: >40 %
• 100 °C:
  • Предел текучести: >210 МПа
  • Прочность при растяжении: >630 МПа
  • Относительное удлинение: >40 %
• 200 °C:
  • Предел текучести: >180 МПа
  • Прочность при растяжении: >580 МПа
  • Относительное удлинение: >40 %
• 300 °C:
  • Предел текучести: >165 МПа
  • Прочность при растяжении: >530 МПа
  • Относительное удлинение: >40 %
• 400 °C:
  • Предел текучести: >150 МПа
  • Прочность при растяжении: >500 МПа
  • Относительное удлинение: >40 %
• 500 °C:
  • Предел текучести: 135 МПа
  • Прочность при растяжении: 470 МПа
  • Относительное удлинение: >40 %
• 550 °C:
  • Предел текучести: 125 МПа
  • Прочность при растяжении: 450 МПа
  • Относительное удлинение: >40 %

Ударная вязкость в зависимости от температуры:

• 20 °C: > 185 Дж/см2
• -196 °C: > 140 Дж/см2

Устойчивость к коррозии

В целом хорошая коррозионная стойкость. Alloy 31 достигает оптимальных свойств после пересыщения, очистки и полировки.

Галогениды — хорошая стойкость.

Серная кислота — очень хорошая стойкость до 80 °C.

Фосфорная кислота — хорошая стойкость. Сплав 31 успешно применяется на целлюлозно-бумажных комбинатах.

Межкристаллическая коррозия — достаточная стойкость. Испытания, проведенные в соответствии с ASTM G28 (метод A) и SEP 1877 II, показали, что сплав 31 становится подверженным межкристаллической коррозии только после длительного воздействия коррозионной среды – примерно через 10 часов при температуре 650 °C и через 100 часов при температуре 590 °C.

Точечная коррозия — хорошая стойкость. Критическая температура возникновения точечной коррозии в 10% растворе FeCl3 x 6 H₂O (ASTM G48) составляет 85°C.

Соляная кислота — хорошая стойкость при низких концентрациях (до 5 %).

Сварка

Alloy 31 характеризуется хорошей свариваемостью. Необходимо соблюдать типичные процедуры для сварки нержавеющих сталей с высоким содержанием никеля и хрома. Подогрев детали перед сваркой не требуется.

Термическая обработка до и после сварки обычно не требуется. Однако, если деталь до сварки уже работала при температуре 600-650 °C, то после сварки она должна быть подвергнута стабилизирующему отжигу, прежде чем ее можно будет снова использовать в этом диапазоне температур.

Выбор сварочных материалов:

• Сварочная проволока — ERNiCrMo-13 (VDM® FM 59) или N08031 (VDM® FM 31)

Термическая обработка, пластическая обработка и механическая обработка

Рекомендуемые параметры горячей пластической обработки и термообработки:

• Горячая пластическая обработка: 1200-1050 °C; ускоренное охлаждение воздухом/водой
• Перегрев: 1150-1180 °C; ускоренное охлаждение воздухом/водой

Для обеспечения максимальной коррозионной стойкости элемент после термообработки следует быстро охладить (> 150°C/мин) до температуры 500°C.

Холодная пластическая обработка должна проводиться на элементах в пересыщенном состоянии. Из-за упрочнения сплава часто необходимо проводить промежуточное отжигание. После деформации >15% необходимо провести пересыщающее отжигание.

 

Из вышеперечисленных марок стали мы поставляем:

• Прутки, проволока, поковки по ASME SB-581 / ASTM B581, ASME SB-649 / ASTM B649
• Листы и пластины по ASME SB-625 / ASTM B625
• Прутки, проволока, поковки, пластины, листы по VdTÜV 509, SEW 400