Криогенный квадрат 03Х13Н9Д2ТМ: сортамент и характеристики
Криогенный квадрат 03Х13Н9Д2ТМ — горячекатаный или кованый профиль квадратного сечения из коррозионностойкой аустенитной стали с регламентированным содержанием никеля, меди и титана. Марка легирована хромом (12–14 %), никелем (8–10 %), медью (1,5–2,5 %) и титаном; стабилизация титаном связывает углерод в карбиды TiC и предотвращает межкристаллитную коррозию после сварки. Рабочий диапазон температур — от –196 C до +450 C. При криогенных температурах сталь сохраняет аустенитную структуру без мартенситного превращения, ударная вязкость KCU при –196 C — не ниже 30 Дж/см.
Сортамент и механические свойства
Квадрат поставляется по ГОСТ 2591 и ГОСТ 1133 со стороной 8–200 мм, длиной 2–6 м. Точность прокатки — обычная, повышенная или высокая. Предел текучести при +20 C — 216–245 МПа, временное сопротивление — 490–590 МПа, относительное удлинение — не менее 40 %. Термообработка — закалка от 1050–1100 C в воде или на воздухе; для крупных сечений применяют нормализацию с ускоренным охлаждением.
| Сторона квадрата, мм | Предел текучести, МПа | KCU при –196 C, Дж/см | Твёрдость HB | Тип прокатки |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 245 | 45 | 179 | горячекатаный |
| 50 | 235 | 38 | 179 | горячекатаный |
| 100 | 216 | 32 | 187 | кованый |
| 160 | 216 | 30 | 187 | кованый |
Области применения
- Элементы криогенных ёмкостей и трубопроводов СПГ, азотных и гелиевых установок, работающих при –196 C.
- Несущие конструкции и крепёж оборудования разделения воздуха, теплообменников и испарителей низкотемпературных систем.
- Детали арматуры, фланцев и переходников криогенных линий с требованием стойкости к межкристаллитной коррозии.
- Оснастка и узлы испытательных стендов, эксплуатируемых в условиях знакопеременных нагрузок при отрицательных температурах.
Технологичность и сварка
Сталь сваривается ручной дуговой, аргонодуговой и автоматической сваркой под флюсом. Рекомендуемые сварочные материалы — электроды типа ОЗЛ-8, проволока Св-04Х19Н9 с защитой аргона. После сварки термообработка не требуется при условии стабилизации титаном. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, склонность к наклёпу требует применения СОЖ и сниженных подач. Ковка выполняется в интервале 1150–900 C с последующим охлаждением на воздухе.
Вопросы и ответы
При какой минимальной температуре допустима эксплуатация квадрата 03Х13Н9Д2ТМ?
Длительная эксплуатация допускается до –196 C; при этой температуре сохраняется аустенитная структура и ударная вязкость не ниже 30 Дж/см.
Требуется ли термообработка после сварки конструкций из этой стали?
Нет. Титан связывает углерод в стойкие карбиды, что исключает выделение карбидов хрома по границам зёрен и предотвращает межкристаллитную коррозию без послесварочного отжига.
Какие сварочные материалы применяются для соединений из 03Х13Н9Д2ТМ?
Используют электроды ОЗЛ-8, проволоку Св-04Х19Н9 и аналогичные аустенитные материалы с титаном или ниобием в составе.
Какой предел текучести у квадрата 03Х13Н9Д2ТМ при комнатной температуре?
Предел текучести составляет 216–245 МПа в зависимости от сечения и вида прокатки; для сечения 20 мм — до 245 МПа.
