Danh sách các hợp kim feroniken (Fe-Ni) và hợp kim gốc niken theo tiêu chuẩn GOST 5632-2014.
Niken và hợp kim sắt-niken là một nhóm vật liệu đặc biệt được quy định trong tiêu chuẩn GOST/ГОСТ 5632-2014 , cùng với thép không gỉ, thép chịu nhiệt và thép chịu nhiệt dẻo. Chúng nổi bật với một tập hợp các đặc tính độc đáo: khả năng chống ăn mòn, khả năng hoạt động ở nhiệt độ cực cao, khả năng chống biến dạng dẻo và độ ổn định cấu trúc trong quá trình vận hành lâu dài. Nhờ bổ sung molypden, titan, nhôm và niobi, chúng duy trì khả năng chống biến dạng dẻo và xuống cấp ngay cả ở nhiệt độ trên 900°C.
Tầm quan trọng của chúng trong ngành công nghiệp là vô cùng to lớn – từ hàng không và du hành vũ trụ, Qua tua bin năng lượng và khí đốtcho đến sau ngành công nghiệp hóa dầu và hóa chấtNơi họ làm việc trong những môi trường khắc nghiệt và đòi hỏi cao nhất.
Hầu hết các hợp kim này được phát triển trong thời kỳ Liên Xô, bắt đầu từ những năm 50, tại các viện luyện kim chuyên ngành. Điều này nhằm đáp ứng nhu cầu của ngành hàng không vũ trụ, năng lượng và quốc phòng về các vật liệu có khả năng hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt. Một số loại là phiên bản tương đương của Liên Xô với các hợp kim phương Tây từ... Inconel, Nimonic hoặc IncoloyĐược phát triển đồng thời ở châu Âu và Hoa Kỳ.
Ngày nay, bất chấp sự khác biệt trong hệ thống ký hiệu, các đặc tính và mục đích sử dụng của nhiều hợp kim tương tự nhau, và các tên thương mại phương Tây thường xuất hiện cùng với các ký hiệu ХН hoặc ЭИ . Điều này giúp việc so sánh và lựa chọn vật liệu trong các dự án quốc tế trở nên dễ dàng hơn.
Phân chia thành các nhóm chính
Niken và hợp kim sắt-niken được quy định trong tiêu chuẩn GOST / ГОСТ 5632-2014 được chia thành hai loại cơ bản:
Hợp kim sắt-niken (Fe-Ni) GOST / GOST 5632-2014
Các loại thép này được làm từ sắt với hàm lượng đáng kể niken và crom. Chúng có đặc điểm là khả năng chống ăn mòn cao trong môi trường hóa chất khắc nghiệt, độ ổn định cấu trúc tốt và khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao. Nhờ bổ sung các nguyên tố như molypden, đồng và titan, chúng có khả năng chống lại axit khoáng và dung dịch clorua. Các ứng dụng điển hình bao gồm thiết bị hóa chất, nhà máy hóa dầu, bộ trao đổi nhiệt và đường ống dẫn nhiệt độ cao . Nhóm này bao gồm, trong số những loại khác, ХН32Т, ХН35ВТ, ХН38ВТ, ХН28ВМАБ và các biến thể của chúng.
Hợp kim gốc niken (Ni-base) GOST / ГОСТ 5632-2014
Các vật liệu này có thành phần chính là niken, được bổ sung bởi crom, molypden, nhôm, titan và các nguyên tố tăng cường khác. Chúng có đặc điểm là khả năng chống biến dạng dẻo cao nhất và độ ổn định tuyệt vời ở nhiệt độ cực cao. Nhiều loại trong số chúng được tăng cường bằng kết tủa, giúp chúng có khả năng chống biến dạng dẻo đặc biệt. Chúng được sử dụng chủ yếu trong ngành hàng không và năng lượng – trong cánh tuabin, buồng đốt, đĩa động cơ, cũng như trong lò nung và các thiết bị công nghiệp hoạt động trên 900°C. Nhóm này bao gồm các mác thép như ХН60ВТ, ХН77ТЮР, ХН75МБТЮ, ХН80ТБЮ, ХН70ВМТЮ và ХН62МВКЮ.
Danh mục hợp kim sắt-niken (Fe-Ni) theo tiêu chuẩn GOST / ГОСТ 5632-2014
ХН32Т (ЭП670) – XN32T (EP670)
Hợp kim sắt-niken-crom có chứa titan. Nó chứa khoảng 32% niken và 20% crom, phần còn lại là sắt. Đặc điểm nổi bật là khả năng chống ăn mòn cao và độ ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao. Nhờ có titan, nó giữ được tốt các tính chất cơ học trong quá trình hoạt động nhiệt lâu dài. Sản phẩm tương đương ở phương Tây là Incoloy 800/800H/800HT (UNS N08800/N08810/N08811, EN 1.4876/1.4958/1.4959). Các ứng dụng điển hình bao gồm đường ống và bộ trao đổi nhiệt trong ngành công nghiệp hóa dầu, các bộ phận lò nung và các thiết bị nhà máy điện hoạt động ở nhiệt độ 600–800°C.
ХН35ВТ (ЭИ612) – XN35VT (EI612)
Hợp kim titan Fe-Ni-Cr chứa khoảng 35% niken và 15% crom. Đây là vật liệu chịu nhiệt có khả năng hoạt động dưới tải trọng cao và ở nhiệt độ cao. Vật liệu tương đương ở phương Tây là Incoloy 901 (UNS N09901, EN 1.4898). Nó được sử dụng trong các đĩa và linh kiện tuabin khí, máy nén và các bộ phận động cơ máy bay, nơi yêu cầu khả năng chống biến dạng dẻo lên đến khoảng 750°C.
ХН35ВТЮ (ЭИ787) – XN35VTU (EI787)
Một biến thể của hợp kim trước đó với sự bổ sung nhôm. Hợp kim này cung cấp độ ổn định pha được cải thiện và khả năng chống biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao tốt hơn. Các đặc tính của nó tương đương với hợp kim Incoloy 901 hoặc Nimonic 80A. Nó được sử dụng trong tuabin máy bay, các bộ phận buồng đốt và các bộ phận chịu tải trọng cao, nơi yêu cầu độ bền lâu dài.
ХН38ВТ (ЭИ703) – XN38VT (EI703)
Hợp kim sắt-niken-crom có thêm titan và nhôm. Nó chứa khoảng 38% niken và 20% crom. Hợp kim này kết hợp khả năng chống ăn mòn cao với độ ổn định ở nhiệt độ cao rất tốt. Tương đương ở phương Tây là Incoloy 800H/HT (UNS N08810/N08811). Nó được sử dụng trong các nhà máy điện, lò công nghiệp, đường ống và thiết bị hóa chất để hoạt động lâu dài ở nhiệt độ cao.
ХН28ВМАБ (ЭП126) – XN28VMAB (EP126)
Hợp kim sắt-niken-crom với molypden, đồng, nhôm và niobi. Nó chứa khoảng 28% niken và 28% crom, cùng với 2–3% molypden và 3–4% đồng. Thành phần này mang lại cho nó khả năng chống chịu rất cao với axit và các môi trường ăn mòn, bao gồm cả ăn mòn khe hở và ăn mòn rỗ. Các sản phẩm tương đương ở phương Tây là Incoloy 825 (UNS N08825, EN 2.4858) hoặc Alloy 20 (UNS N08020). Các ứng dụng điển hình bao gồm nhà máy hóa chất, sản xuất axit sulfuric và phosphoric, bộ trao đổi nhiệt và thiết bị hoạt động trong môi trường clorua.
06ХН28МДТ (ЭИ943) – 06XN28MDT (EI943)
Hợp kim sắt-niken-crom với molypden, đồng và titan. Nó chứa khoảng 28% niken, 27–29% crom và 2–3% molypden. Đồng giúp nó có khả năng chống chịu đặc biệt với axit sulfuric và phosphoric, trong khi titan giúp ổn định cấu trúc. Hợp kim này được sử dụng trong thiết bị hóa học để sản xuất phân bón, axit sulfuric và các nhà máy hóa dầu. Các sản phẩm tương đương gần nhất của phương Tây là Incoloy 825 (UNS N08825, EN 2.4858) và Alloy 20 (UNS N08020).
03ХН28МДТ (ЭП516) – 03HN28MDT (EP516)
Một biến thể của hợp kim ХН28 với hàm lượng cacbon giảm (0,03%). Điều này giúp cải thiện khả năng hàn và tăng cường khả năng chống ăn mòn giữa các hạt. Hàm lượng niken xấp xỉ 28%, crom 27–29%, cùng với việc bổ sung Mo và Cu và ổn định bằng titan. Nó được sử dụng trong các bể chứa và bộ trao đổi nhiệt cho ngành công nghiệp hóa chất, cũng như trong các thiết bị tiếp xúc với dung dịch clorua ăn mòn. Incoloy 825 vẫn là sản phẩm tương đương của phương Tây.
06ХН28МТ (ЭИ628) – 06XN28MT (EI628)
Một hợp kim tương tự như 06HN28MDT, nhưng không có thêm đồng. Nó chứa khoảng 28% Ni, 27–29% Cr và 2–3% Mo. Được thiết kế cho môi trường nhiệt độ cao và axit khoáng, nơi yêu cầu độ ổn định cấu trúc và khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất. Các ứng dụng điển hình bao gồm bộ trao đổi nhiệt, đường ống công nghiệp và các bộ phận thiết bị trong ngành công nghiệp phân bón. Sản phẩm tương đương ở phương Tây là Incoloy 825 (một biến thể có hàm lượng Cu thấp hơn).
ХН45Ю (ЭП747) – XN45Yu (EP747)
Hợp kim Fe-Ni-Cr-Al chứa khoảng 45% niken, 20% crom và tối đa 3% nhôm. Nhôm giúp cải thiện khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và ổn định cấu trúc. Hợp kim này được sử dụng trong cấu trúc lò công nghiệp, đường ống dẫn nhiệt độ cao và nhà máy hóa dầu. Các sản phẩm tương đương ở phương Tây là Incoloy 803 và Incoloy 807, được sử dụng trong sản xuất điện và xử lý nhiệt.
Danh sách các hợp kim niken theo tiêu chuẩn GOST / ГОСТ 5632-2104
ХН60ВТ (ЭИ868) – XN60WT (EI868)
Hợp kim niken có thêm crom, vonfram, titan và nhôm. Nó chứa khoảng 60% Ni, 14–16% Cr và 14–16% W. Do hàm lượng vonfram cao, nó thể hiện khả năng chống biến dạng dẻo tuyệt vời và duy trì ổn định ở nhiệt độ trên 900°C. Đây là một hợp kim chịu nhiệt điển hình được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ và năng lượng. Tương đương ở phương Tây là Nimonic 90 (UNS N07090, EN 2.4632). Nó được sử dụng cho cánh và đĩa tuabin khí, các bộ phận động cơ phản lực và buồng đốt.
ХН60Ю (ЭИ559А)
Hợp kim niken-crom với các nguyên tố hợp kim nhôm. Nó chứa khoảng 60% Ni và 22–25% Cr, cùng một lượng nhỏ Al. Nhờ có mặt của nhôm, nó thể hiện khả năng chống oxy hóa và chống đóng cặn tuyệt vời ở nhiệt độ lên đến 1150°C. Nó có đặc điểm là độ bền cơ học và độ ổn định cấu trúc tốt. Tương đương ở phương Tây là Inconel 601 (UNS N06601, EN 2.4851). Các ứng dụng điển hình bao gồm buồng đốt, bộ trao đổi nhiệt và các bộ phận của lò công nghiệp và nhà máy xử lý nhiệt.
ХН70Ю (ЭИ652) – XN70Yu (EI652)
Hợp kim niken-crom có chứa nhôm, với hàm lượng khoảng 70% Ni và 15–18% Cr. Nhôm giúp tăng khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao. Hợp kim này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện, đặc biệt là trong buồng đốt, đường ống và các bộ phận trao đổi nhiệt hoạt động ở nhiệt độ lên đến 1100°C. Hợp kim tương đương ở phương Tây là Inconel 600 (UNS N06600, EN 2.4816).
ХН78Т (ЭИ435) – XN78T (EI435)
Hợp kim niken-crom có bổ sung titan. Thành phần: khoảng 78% Ni, 20% Cr và tối đa 1% Ti. Đây là hợp kim chịu nhiệt, chống oxy hóa ở nhiệt độ lên đến 1100°C. Hàm lượng cacbon thấp giúp nó có khả năng chống ăn mòn giữa các hạt tốt. Tương đương ở phương Tây là Nimonic 75 (UNS N06075, EN 2.4630). Nó được sử dụng trong các bộ phận lò nung, cấu trúc máy bay và các bộ phận tuabin.
ХН75МБТЮ (ЭИ602) – HN75MBTU (EI602)
Hợp kim gốc niken với crom, molypden, titan, nhôm và niobi. Nó chứa khoảng 75% niken và 18–22% crom, cùng với 2–3% molypden. Đặc điểm nổi bật là khả năng chống biến dạng dẻo cao và khả năng chịu nhiệt tốt. Hàm lượng niken cao cũng giúp chống ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt. Tương đương với Inconel 617 (UNS N06617, EN 2.4663) hoặc ở một mức độ nào đó là Inconel 601. Nó được sử dụng trong các bộ phận tuabin khí, buồng đốt và bộ trao đổi nhiệt.
ХН80ТБЮ (ЭИ607) – H N80TBYU (EI607)
Hợp kim niken-crom có bổ sung titan, nhôm và niobi. Thành phần gồm khoảng 80% Ni và 20% Cr. Việc bổ sung Ti và Al giúp tăng cường độ bền bằng kết tủa, trong khi Nb cải thiện độ ổn định cấu trúc. Hợp kim này có đặc tính chống rão cao và ổn định pha lên đến khoảng 1000°C. Sản phẩm tương đương của phương Tây là Nimonic 80A (UNS N07080, EN 2.4952). Các ứng dụng điển hình bao gồm lò xo, đĩa, cánh tuabin và các bộ phận khác của động cơ máy bay.
ХН77ТЮР (ЭИ437Б) – HN77TYUR (EI437B)
Hợp kim niken-crom với titan, nhôm và boron. Thành phần: khoảng 77% Ni, 18–20% Cr, Ti lên đến 2,5%, Al lên đến 1,2%, và một lượng nhỏ boron. Đây là một hợp kim chịu nhiệt kinh điển được sử dụng trong ngành công nghiệp hàng không. Nó nổi bật nhờ khả năng chống biến dạng dẻo tốt, độ ổn định cấu trúc và khả năng chống ăn mòn khí ở nhiệt độ lên đến 1000°C. Hợp kim tương đương ở phương Tây là Nimonic 80A (UNS N07080, EN 2.4952). Ứng dụng: cánh tuabin khí, lò xo, vòng và ốc vít trong động cơ máy bay.
ХН77ТЮРУ (ЭИ437БУ) – HN77TYRU (EI437BU)
Một biến thể của hợp kim ХН77ТЮР với thành phần được cải tiến và độ tinh khiết luyện kim cao hơn. Nó chứa tỷ lệ niken và crom tương tự, cùng với sự bổ sung Ti, Al và B. Nó thể hiện khả năng chống biến dạng dẻo và độ ổn định cấu trúc cao hơn một chút so với phiên bản cơ bản. Nó được sử dụng trong các ứng dụng tương tự - các bộ phận tuabin, các phần tử lò xo và các bộ phận kết cấu trong máy bay. Sản phẩm tương đương của phương Tây vẫn là Nimonic 80A/Nimonic 90.
ХН70МВТЮБ (ЭИ598)
Hợp kim niken-crom với molypden, titan, nhôm và boron. Nó chứa khoảng 70% Ni, 15–18% Cr và 2–3% Mo. Nhờ quá trình làm cứng bằng kết tủa (Ti, Al) và ổn định bằng boron, hợp kim này có đặc tính chống rão rất cao. Tương đương ở phương Tây là Inconel 718 (UNS N07718, EN 2.4668). Nó được sử dụng trong cánh tuabin, ốc vít và các bộ phận đòi hỏi khả năng chống rão và mỏi nhiệt cao.
ХН70ВМЮТ (ЭИ765)
Hợp kim niken-crom có thêm molypden, titan và nhôm. Thành phần gồm khoảng 70% Ni, 15–17% Cr và 2–3% Mo. Đặc điểm nổi bật là khả năng chịu nhiệt và độ bền cao ở nhiệt độ lên đến 950–1000°C. Các ứng dụng điển hình bao gồm cánh tuabin, các bộ phận cấu trúc động cơ khí và các bộ phận buồng đốt. Các sản phẩm tương đương ở phương Tây là Inconel 713C hoặc Inconel 738.
ХН70ВМТЮ (ЭИ617) – XN70VMTU (EI617)
Hợp kim niken-crom với molypden, titan và nhôm, có thành phần tương tự như ХН70ВМЮТ. Nó thể hiện khả năng chống rão cao và độ ổn định pha tốt trong quá trình hoạt động lâu dài ở nhiệt độ trên 900°C. Được sử dụng trong ngành năng lượng và hàng không, chủ yếu cho các bộ phận tuabin, đĩa và các bộ phận buồng đốt. Các sản phẩm tương đương ở phương Tây bao gồm Inconel 617 và Inconel 738.
ХН65ВМТЮ (ЭИ893)
Hợp kim niken-crom với molypden, titan và nhôm. Thành phần: khoảng 65% Ni, 15–17% Cr, 3–4% Mo, với các chất phụ gia Ti và Al để tăng cường độ bền bằng kết tủa. Đặc trưng bởi khả năng chịu nhiệt và chịu biến dạng dẻo rất cao ở nhiệt độ trên 900°C. Được sử dụng trong các bộ phận tuabin khí, các bộ phận cấu trúc động cơ máy bay và các thiết bị phát điện. Các sản phẩm tương đương ở phương Tây: Inconel 617 (UNS N06617, EN 2.4663) và Nimonic 105 (UNS N12130).
ХН67МВТЮ (ЭИ202)
Hợp kim niken-crom với molypden, titan và nhôm. Thành phần: khoảng 67% Ni, 15–17% Cr, 2–3% Mo, với các chất phụ gia Ti và Al. Nhờ tăng cường độ bền bằng kết tủa, nó có độ bền cơ học rất tốt và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao. Ứng dụng điển hình: các bộ phận tuabin, các bộ phận máy bay hoạt động trong phạm vi nhiệt độ 800–950°C. Sản phẩm tương đương của phương Tây là Inconel 625 (UNS N06625, EN 2.4856).
ХН62МВКЮ (ЭИ867)
Hợp kim niken-crom với molypden, coban, titan và nhôm. Thành phần: khoảng 62% Ni, 20% Cr, 3–4% Mo, 5–10% Co, với các chất phụ gia Ti và Al. Đây là một trong những hợp kim niken chịu nhiệt tốt nhất, có khả năng chống biến dạng dẻo và ổn định pha tuyệt vời ở nhiệt độ lên đến 1050°C. Được sử dụng trong cánh tuabin khí và buồng đốt. Các sản phẩm tương đương ở phương Tây bao gồm Hastelloy X (UNS N06002, EN 2.4665) và Inconel 617.
ХН55МВЮ (ЭП454) – XN55MVYU (EP454)
Hợp kim niken-crom với molypden và một lượng nhỏ titan và nhôm. Thành phần: khoảng 55% Ni, 18–20% Cr, 3–4% Mo. Nó kết hợp khả năng chống ăn mòn cao với khả năng chịu nhiệt. Được sử dụng chủ yếu trong ngành hàng không vũ trụ cho các bộ phận tuabin, vòng, đĩa và các bộ phận động cơ chịu biến dạng dẻo. Các sản phẩm tương đương ở phương Tây bao gồm Inconel 718 (UNS N07718) và các hợp kim làm cứng kết tủa liên quan.
ХН57МТВЮ (ЭП590) – HN57MTVYU (EP590)
Hợp kim niken-crom với molypden, titan, nhôm và vanadi. Thành phần: khoảng 57% Ni, 18–20% Cr, 3–4% Mo, với các chất phụ gia Ti và Al giúp tăng cường độ bền bằng kết tủa. Đặc điểm nổi bật là khả năng chống biến dạng dẻo và oxy hóa cao ở nhiệt độ 900–1000°C. Ứng dụng điển hình: cánh và đĩa tuabin khí, các bộ phận hàng không vũ trụ và sản xuất điện. Các sản phẩm tương đương ở phương Tây là Inconel 738 và Inconel 713C.
Các tiêu chuẩn phương Đông khác
Tiêu chuẩn thép GOST, OST, TU
Tiêu chuẩn GOST và GOST-R dành cho thép
Tiêu chuẩn OST - Tiêu chuẩn công nghiệp thép tại Liên Xô
Tiêu chuẩn TU – Điều kiện kỹ thuật đối với thép
Thép hợp kim kết cấu chất lượng cao theo tiêu chuẩn GOST 4543-71.
Tiêu chuẩn GOST 5632-2014: Hợp kim thép không gỉ và hợp kim chống ăn mòn, chịu nhiệt và chống biến dạng dẻo – Các loại hợp kim.
Danh mục hợp kim sắt-niken (Fe-Ni) và niken theo tiêu chuẩn GOST / ГОСТ 5632-2014
Tiêu chuẩn thép DSTU, DSTU-R, tiêu chuẩn thép quốc gia – Ukraina
Các tiêu chuẩn khác
Các tiêu chuẩn thép PN, EN, AFNOR, DIN, ASTM, SEW, AISI và các tiêu chuẩn khác.