Криогенная техника
Сварные изделия при криогенных температурах до −253 °C, криогенные сосуды и трубопроводы, узлы водородной техники.
Сталь.
07Х21Г7АН5
00 · Параметры
Ключевые параметры
Плотность
7.90
г/см³
Свариваемость
Хорошая свариваемость, стойкость сварного соединения против общей коррозии
Класс
Аустенитный
структурный
Норматив
ГОСТ 5632-2014
01 · Состав
Химический состав
Массовая доля по ГОСТ 5632-2014.
| Элемент | Диапазон, % | Роль | Шкала |
|---|---|---|---|
| CУглерод | ≤ 0.07 | прочность, закаливаемость | |
| NАзот | 0.15 – 0.25 | прочность, аустенизатор | |
| PФосфор | ≤ 0.03 | примесь | |
| SСера | ≤ 0.03 | примесь | |
| CrХром | 19.5 – 21 | коррозионная стойкость | |
| FeЖелезо | основа | основа | |
| MnМарганец | 6 – 7.5 | раскисление, прокаливаемость | |
| NiНикель | 5 – 6 | аустенитная структура, вязкость | |
| SiКремний | ≤ 0.7 | раскислитель |
Источник: ГОСТ 5632-2014, Таблица 1. Fe – основа.
02 · Свойства
Механические свойства при +20 °C
По виду продукции и состоянию материала.
| Вид проката | Состояние | σв, МПа | σ₀.₂, МПа | δ₅, % | ψ, % | KCU, Дж/см² | Стандарт |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| горячекатаная/кованая/калиброванная металлопродукция и со спец. отделкой поверхности (пруток) | закалка с температуры (1000–1050) °С, охлаждение на воздухе или в воде | 690 | 365 | 40 | 50 | 127 | ГОСТ 5949-2018 |
| – | Закалка (1000–1050) °C охл. воздух/вода | – | 365 | – | – | 127 | ГОСТ 5632-2014 |
Стандарты и справочные источники указаны в строках таблицы.
05 · Технологические
Технологические свойства
Свариваемость
Хорошая свариваемость, стойкость сварного соединения против общей коррозии
Хорошая свариваемость, стойкость сварного соединения против общей коррозии (азотисто-марганцовистый аустенит Cr-Mn-N, предназначена для сварных криогенных изделий). Рекомендуемые электроды Э-07Х20Н9 (ОЗЛ-8) / Э-04Х20Н9 (ОЗЛ-14А); сварочная проволока Св-01Х19Н9 / Св-06Х19Н9Т / Св-08Х20Н9Г7Т; под флюсом АН-26/АН-45. Особенность: высокомарганцовистый металл шва склонен к горячим трещинам (образование карбофосфидной эвтектики) – ограничение примесей S и P особо важно. Для криогенного применения нормируется ударная вязкость металла шва при низких температурах.
Коррозионная стойкость
Коррозионностойкая азотисто-марганцовистая аустенитная Cr-Mn-Ni сталь; стабильно аустенитная структура сохраняется до криогенных температур
Коррозионностойкая азотисто-марганцовистая аустенитная Cr-Mn-Ni сталь; стабильно аустенитная структура сохраняется до криогенных температур (минус 253 °С) без охрупчивания, азот повышает прочность и стойкость к питтинговой коррозии. ВАЖНО: марганец как заменитель никеля – менее эффективный стабилизатор; в средах высокой агрессивности (азотная кислота, галогены, сульфиды) марганец влияет на коррозионную стойкость отрицательно, поэтому в таких средах применение допустимо только после лабораторных коррозионных испытаний. Стойкость к коррозионному растрескиванию низкая (отношение σкр/σв ≈ 0,25–0,4, характерное для Cr-Mn-сталей). Применять в средах средней агрессивности. Расчётный индекс PREN ≈ 23,5.
Термообработка
Закалка
Закалка (аустенизация / умягчающая ТО): нагрев ~1000–1150 °С с охлаждением в воде, масле или на воздухе (растворение карбидов и фиксация однородного аустенита). Упрочняющей термообработке не подвергается; упрочнение возможно только наклёпом (нагартовка). Конкретные интервалы – см. таблицу механических свойств.
06 · Применение
Назначение
Химия и нефтехимия
Среды средней агрессивности, сварные конструкции.
Машиностроение
Высокопрочные сварные конструкции, немагнитные узлы.
07 · Аналог
Зарубежные аналоги
Аналоги по зарубежным стандартам.
| Страна | Стандарт | Код | Примечание |
|---|---|---|---|
| ЕС | EN | EN 1.4371 | Аналог |
| США | AISI | AISI 201LN | Аналог |
| Япония | JIS | JIS | Аналог |
08 · Нормативы
Нормативная документация
Действующие стандарты на марку, прокат, методы и сварочные материалы – карточки ведут в полнотекстовые ГОСТы.