Шестигранник из нержавеющей стали 07Х21Г7АН5-Ш в Минске


Шестигранник из нержавеющей стали 07Х21Г7АН5-Ш: сортамент, свойства и применение

Шестигранник из нержавеющей стали марки 07Х21Г7АН5-Ш — это профильный прокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из аустенитно-ферритной (дуплексной) коррозионностойкой стали с регламентированным содержанием азота. Буква «Ш» в обозначении указывает на особо точное изготовление и повышенные требования к качеству поверхности. Данная марка относится к экономно-легированным дуплексным сталям, где часть никеля замещена марганцем и азотом, что обеспечивает сочетание высокой прочности и стойкости к хлоридной коррозии при меньшей стоимости по сравнению с классическими дуплексными аналогами.

Химический состав и структура

Сталь 07Х21Г7АН5-Ш содержит 20–22 % хрома, 6–8 % марганца, 4,5–5,5 % никеля, 0,15–0,25 % азота при углероде не более 0,08 %. Такое легирование формирует двухфазную структуру: примерно равные доли аустенита и феррита. Азот выступает одновременно аустенитообразующим элементом и упрочнителем твёрдого раствора, повышая предел текучести и сопротивление питтинговой коррозии. Марганец частично заменяет никель, снижая себестоимость проката без критической потери коррозионной стойкости.

Механические свойства

Прокат в состоянии поставки демонстрирует высокие прочностные характеристики, существенно превышающие показатели аустенитных сталей типа 08Х18Н10. Сочетание прочности и пластичности позволяет применять шестигранник в нагруженных узлах без увеличения сечения деталей.

  • Предел текучести — не менее 450 МПа
  • Временное сопротивление — 620–800 МПа
  • Относительное удлинение — не менее 25 %
  • Твёрдость по Бринеллю — 220–280 HB
  • Ударная вязкость KCU — не менее 100 Дж/см

Сортамент и размеры

Шестигранник поставляется в виде горячекатаного или холоднотянутого профиля с размером под ключ от 8 до 70 мм. Холоднотянутый вариант обеспечивает точность по 11–12 квалитету и шероховатость поверхности Ra 1,6 мкм, что важно для изготовления крепежа и деталей арматуры без дополнительной механической обработки. Длина прутков — мерная от 2 до 6 м, возможна поставка в прутках немерной длины.

Размер под ключ, ммСпособ изготовленияПредельное отклонение, ммКривизна на 1 м, ммТиповое применение
10холоднотянутый–0,091,0крепёж КИП
17холоднотянутый–0,111,2шпильки фланцев
24горячекатаный0,302,5детали запорной арматуры
36горячекатаный0,403,0узлы насосного оборудования
55горячекатаный0,604,0валы мешалок

Коррозионная стойкость

Благодаря высокому содержанию хрома, азота и двухфазной структуре сталь 07Х21Г7АН5-Ш устойчива к питтинговой и щелевой коррозии в средах с хлоридами. Эквивалент стойкости к питтингу (PREN) составляет 30–33. Материал работоспособен в морской воде, растворах хлористого натрия, серной и фосфорной кислотах умеренных концентраций. Верхний температурный предел эксплуатации ограничен 300 C из-за риска выделения сигма-фазы, снижающей ударную вязкость.

Области применения

  • Нефтегазовая отрасль — шпильки и болты фланцевых соединений трубопроводов, работающих в средах с HS и CO
  • Химическое машиностроение — валы мешалок, штоки запорной арматуры, детали центробежных насосов
  • Целлюлозно-бумажная промышленность — элементы варочных котлов и промывного оборудования
  • Энергетика — крепёж теплообменников и трубных решёток систем охлаждения
  • Судостроение — детали палубных механизмов и судовой арматуры
  • Пищевая промышленность — узлы оборудования, контактирующие с рассолами и моющими растворами

Технологичность обработки

Шестигранник из стали 07Х21Г7АН5-Ш поддаётся механической обработке резанием, однако из-за склонности к наклёпу рекомендуется применять твёрдосплавный инструмент с обильным охлаждением. Сварка выполняется без предварительного подогрева с использованием электродов на основе дуплексных сталей; тепловложение ограничивают для сохранения фазового баланса. Горячая деформация проводится в диапазоне 1050–1150 C с последующим быстрым охлаждением.

Вопросы и ответы

Чем сталь 07Х21Г7АН5-Ш отличается от 08Х18Н10?

Марка 07Х21Г7АН5-Ш является дуплексной и содержит азот, что даёт предел текучести не менее 450 МПа против 200–250 МПа у аустенитной 08Х18Н10, а также более высокую стойкость к хлоридной коррозии.

Что означает буква «Ш» в обозначении марки?

Литера «Ш» указывает на особо точное изготовление проката с ужесточёнными допусками по размеру и качеству поверхности, что характерно для холоднотянутого шестигранника.

До какой температуры допустима эксплуатация шестигранника?

Длительная работа возможна до 300 C. При более высоких температурах в структуре образуется сигма-фаза, снижающая ударную вязкость и коррозионную стойкость.

Применяется ли шестигранник 07Х21Г7АН5-Ш для крепежа в морской воде?

Да, значение PREN 30–33 обеспечивает стойкость к питтинговой коррозии в морской воде, поэтому прокат используют для шпилек и болтов судовой арматуры и палубных механизмов.