Стандарт распространяется на легированные нержавеющие деформируемые стали и сплавы на железоникелевой и никелевой основах, предназначенные для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах. Введен в действие с 1 января 2015 года взамен ГОСТ 5632-72.
Классификация. Нержавеющие стали подразделяются на классы по структурному составу: мартенситный, мартенсито-ферритный, ферритный, аустенито-мартенситный, аустенито-ферритный, аустенитный. Разделение является условным и предполагает охлаждение на воздухе после высокотемпературного нагрева свыше 900 °С, структурные отклонения браковочным признаком не являются.
Терминология. Коррозионно-стойкие стали и сплавы обладают стойкостью против электрохимической и химической коррозии. Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы стойки против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °С в ненагруженном состоянии. Жаропрочные стали и сплавы работают в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени, обладая достаточной жаростойкостью.
Обозначения марок. В наименованиях марок химические элементы обозначаются буквами: А (в начале марки) — сера, А (в середине) — азот, Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, Е — селен, К — кобальт, М — молибден, Н — никель, П — фосфор, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Ц — цирконий, Ю — алюминий, ч — редкоземельные металлы. Цифры после букв указывают среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах, цифры перед буквенным обозначением — среднюю или максимальную массовую долю углерода в сотых долях процента.
Сплавы на железоникелевой и никелевой основах обозначаются только буквенными обозначениями легирующих элементов. Для сплавов на железоникелевой основе углерод указывается цифрами перед буквенным обозначением, для никеля после буквы Н указывается его средняя массовая доля в процентах.
Специальные методы выплавки и переплава обозначаются через дефис в конце наименования марки: ВД — вакуумно-дуговой переплав, Ш — электрошлаковый переплав, ВИ — вакуумно-индукционная выплавка, ГР — газокислородное рафинирование, ВО — вакуумно-кислородное рафинирование, ПД — плазменная выплавка с вакуумно-дуговым переплавом, ИД — вакуумно-индукционная выплавка с вакуумно-дуговым переплавом, ШД — электрошлаковый переплав с вакуумно-дуговым переплавом, ПТ — плазменная выплавка, ЭЛ — электронно-лучевой переплав, П — плазменно-дуговой переплав, ИШ — вакуумно-индукционная выплавка с электрошлаковым переплавом, ИЛ — вакуумно-индукционная выплавка с электронно-лучевым переплавом, ИП — вакуумно-индукционная выплавка с плазменно-дуговым переплавом, ПШ — плазменная выплавка с электрошлаковым переплавом, ПЛ — плазменная выплавка с электронно-лучевым переплавом, ПП — плазменная выплавка с плазменно-дуговым переплавом, ШЛ — электрошлаковый переплав с электронно-лучевым переплавом, ШП — электрошлаковый переплав с плазменно-дуговым переплавом, СШ — обработка синтетическим шлаком, ВП — вакуумно-плазменный переплав, В — вакуумирование, ДД — двойной вакуумно-дуговой переплав, ГВР — газокислородное рафинирование с вакуумно-кислородным рафинированием.
Химический состав. Основная таблица 1 содержит полный перечень марок сталей и сплавов с указанием массовой доли углерода, кремния, марганца, хрома, никеля, титана, алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, ванадия, железа, серы, фосфора и прочих элементов. Для сталей мартенситного класса установлены марки от 05Х16Н5АБ (ЭК172) до 95Х18 (ЭИ229). Для мартенсито-ферритного класса — марки 05Х12Н2М, 07Х12НМФБР (ЧС80), 12Х13, 14Х17Н2 (ЭИ268), 15Х12ВНМФ (ЭИ802), 18Х12ВМБФР (ЭИ993). Для ферритного класса — марки 04Х14ТЗР1Ф (ЧС82), 08Х13 (ЭИ496), 08Х17Т (ЭИ645), 08Х18Т1, 08Х18Тч (ДИ-77), 10Х13СЮ (ЭИ404), 12Х17, 15Х18СЮ (ЭИ484), 15Х25Т (ЭИ439), 15Х28 (ЭИ349).
Стали аустенито-мартенситного класса включают марки 03Х14Н7В, 07Х16Н6 (ЭП288), 08Х17Н5МЗ (ЭИ925), 08Х17Н6Т (ДИ-21), 09Х15Н8Ю1 (ЭИ904), 09Х17Н7Ю, 09Х17Н7Ю1, 20Х13Н4Г9 (ЭИ100). Стали аустенито-ферритного класса включают марки 03Х22Н5АМ3, 03Х23Н6, 03Х22Н6М2, 08Х18Г8Н2Т (КО-3), 08Х20Н14С2 (ЭИ732), 08Х21Н6М2Т (ЭП54), 08Х22Н6Т (ЭП53), 12Х21Н5Т (ЭИ811), 15Х18Н12С4ТЮ (ЭИ654), 20Х20Н14С2 (ЭИ211), 20Х23Н13 (ЭИ319).
Стали аустенитного класса являются наиболее обширной группой и включают марки от 02Х25Н22АМ2 (ЧС108) до 55Х20Н4АГ9Б (ЭП303Б). В эту группу входят широко применяемые стали 08Х18Н10, 08Х18Н10Т (ЭИ914), 12Х18Н9, 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т (ЭИ448), 10Х17Н13М3Т (ЭИ432), 03Х17Н14М3, 08Х17Н15М3Т (ЭИ580), а также стали с азотом 07Х21Г7АН5 (ЭП222), 12Х17Г9АН4 (ЭИ878), 55Х20Г9АН4 (ЭП303).
Сплавы на железоникелевой основе включают марки 02ХН30МДБ (ЭК77), 03ХН28МДТ (ЭП516), 05ХН32Т (ЭП670), 06ХН28МТ (ЭИ628), 06ХН28МДТ (ЭИ943), 07Х15Н30В5М2 (ЧС81), 08ХН35ВТЮ (ЭИ787), 10ХН28ВМАБ (ЭП126), 10ХН45Ю (ЭП747), ХН45МВТЮБР (ЭП718, ВЖ105), 12ХН35ВТ (ЭИ612), 12ХН38ВТ (ЭИ703), 12ХН38ВБ (ЭИ703Б).
Сплавы на никелевой основе включают марки Н70МФВ (ЭП814А), ХН33КВЮ (ЭК102, ВЖ145), ХН54К15МБЮВТ (ВЖ175), ХН55МВЦ (ЧС57), ХН55МВЦУ (ЧС57У), ХН55МВЮ (ЭП454), ХН55ВМТКЮ (ЭИ929), ХН55К15МБЮВТ (ЭК151), ХН56ВМКЮ (ЭП109), ХН56ВМТЮ (ЭП199), ХН56КМЮБВТ (ЭК79), ХН56К16МБВЮТ (ВЖ172), ХН57МТВЮ (ЭП590), ХН58В (ЭП795), ХН58МБЮ (ЭК171, ВЖ159), ХН59КВЮМБТ (ЭП975), ХН60ВТ (ЭИ868, ВЖ98), ХН60Ю (ЭИ559А), ХН62МВКЮ (ЭИ867), ХН62ВМЮТ (ЭП708), ХН62БМКТЮ (ЭП742), ХН63МБ (ЭП758У), ХН65МВУ (ЭП760), ХН65МВ (ЭП567), ХН65ВМТЮ (ЭИ893), ХН67МВТЮ (ЭП202), ХН68ВМТЮК (ЭП693), ХН69МБЮТВФ (ЭК100, ВЖ136), ХН70Ю (ЭИ652), ХН70ВМЮТ (ЭИ765), ХН70ВМТЮ (ЭИ617), ХН70МВТЮБ (ЭИ598), ХН70ВМТЮФ (ЭИ826), ХН73МБТЮ (ЭИ698), ХН75ВМЮ (ЭИ827), ХН75МБТЮ (ЭИ602), ХН77ТЮ (ЭИ437А), ХН77ТЮР (ЭИ437Б), ХН77ТЮРУ (ЭИ437БУ), ХН78Т (ЭИ435), ХН80ТБЮ (ЭИ607).
В сталях, не легированных титаном, допускается его остаточная массовая доля не более 0,20 %, для марок 03Х17Н14М3 и 03Х18Н11 — не более 0,05 %, для марок 08Х18Н10, 12Х18Н9, 17Х18Н9 — не более 0,50 %. Для сталей аустенито-мартенситного и аустенито-ферритного классов по согласованию может устанавливаться ограничение титана не более 0,05 %.
Остаточная массовая доля меди в сталях, не легированных медью, кроме аустенитного класса, ограничивается 0,30 %. В сталях аустенитного класса медь не нормируют и не контролируют, за исключением марки 10Х14АГ15 (ДИ-13) с ограничением 0,60 %. Остаточная массовая доля никеля в хромистых сталях допускается до 0,60 % при содержании хрома до 20 % и до 1,00 % при хроме более 20 %, в хромомарганцевых аустенитных сталях — до 2,00 %.
Остаточные массовые доли вольфрама и ванадия допускаются не более 0,20 % каждого. Для сталей 05Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 17Х18Н9 остаточный молибден ограничен 0,50 %, для предприятий авиапромышленности — 0,30 %. По требованию заказчика может поставляться сталь с остаточным молибденом не более 0,10 %.
В сталях, полученных электрошлаковым переплавом, массовая доля серы не должна превышать 0,015 %, за исключением марки 10Х11Н23Т3МР (ЭП33). В готовой продукции допускаются предельные отклонения по химическому составу в соответствии с таблицей 2. Отклонения установлены для углерода, кремния, марганца, серы, фосфора, азота, алюминия, титана, ванадия, ниобия, молибдена, вольфрама, хрома, никеля, меди.
Методы анализа. Отбор проб проводится по ГОСТ 7565. Химический состав определяется по комплексу стандартов: ГОСТ 12344 (углерод), ГОСТ 12345 (сера), ГОСТ 12346 (кремний), ГОСТ 12347 (фосфор), ГОСТ 12348 (марганец), ГОСТ 12349 (вольфрам), ГОСТ 12350 (хром), ГОСТ 12351 (ванадий), ГОСТ 12352 (никель), ГОСТ 12353 (кобальт), ГОСТ 12354 (молибден), ГОСТ 12355 (медь), ГОСТ 12356 (титан), ГОСТ 12357 (алюминий), ГОСТ 12358 (мышьяк), ГОСТ 12359 (азот), ГОСТ 12360 (бор), ГОСТ 12361 (ниобий), ГОСТ 12362 (сурьма, свинец, олово, цинк, кадмий), ГОСТ 12363 (селен), ГОСТ 12364 (церий), ГОСТ 12365 (цирконий), ГОСТ 17051 (тантал), ГОСТ 17745 (газы), ГОСТ 18895 (фотоэлектрический спектральный), ГОСТ 24018.0-24018.8 (жаропрочные сплавы на никелевой основе), ГОСТ 27809 (спектрографический), ГОСТ 28033 (рентгенофлюоресцентный), ГОСТ 28473 (общие требования), ГОСТ 29095 (железо), а также национальных стандартов, указанных в библиографии. Допускается применение других методов при условии обеспечения требуемой точности, арбитражные методы — стандартные.
Рекомендации по применению приведены в приложении А в трех таблицах. Таблица А.1 содержит примерное назначение коррозионно-стойких сталей и сплавов. Сталь 20Х13 применяется для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам. Сталь 40Х13 — для режущего и мерительного инструмента, хирургических игл, клапанных пластин. Сталь 14Х17Н2 — для рабочих лопаток, дисков, валов, втулок, работающих в агрессивных средах. Сталь 95Х18 — для шарикоподшипников высокой твердости. Стали 08Х17Т, 08Х18Т1, 15Х25Т, 15Х28 применяются в качестве заменителей 12Х18Н10Т для сварных конструкций. Сталь 10Х14АГ15 (ДИ-13) рекомендуется для прочных и легких конструкций. Стали аустенито-мартенситного класса 07Х16Н6, 08Х17Н5МЗ, 09Х15Н8Ю1 применяются как высокопрочные материалы для изделий, работающих в воздушной и сернокислой средах. Стали аустенито-ферритного класса 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т рекомендуются в качестве заменителей 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т с более высокой прочностью. Сталь 10Х17Н13М2Т предназначена для сварных конструкций, работающих в кипящей фосфорной, серной, 10 %-ной уксусной кислоте. Сталь 03Х17Н14М3 обладает повышенной стойкостью против межкристаллитной и ножевой коррозии. Сплав 06ХН28МДТ (ЭИ943) предназначен для сварных конструкций, работающих при температуре до 80 °С в серной кислоте различных концентраций. Сплав ХН65МВ (ЭП567) применяется в соляно- и сернокислых средах, концентрированной уксусной кислоте.
Таблица А.2 содержит назначение жаростойких сталей и сплавов. Сталь 40Х9С2 применяется для клапанов выпуска моторов, труб рекуператоров, теплообменников, колосников, устойчива в серосодержащих средах, максимальная температура длительного применения 850 °С. Сталь 15Х18СЮ (ЭИ484) — для труб пиролизных установок, аппаратуры, температура до 1050 °С. Сталь 08Х20Н14С2 (ЭИ732) и 20Х20Н14С2 (ЭИ211) — для труб, печных конвейеров, ящиков для цементации, устойчивы в науглероживающих средах, температура до 1000-1050 °С. Сталь 20Х23Н13 (ЭИ319) — для труб пиролиза метана, пирометрических трубок, температура до 1000 °С, склонна к охрупчиванию при 600-800 °С. Стали 08Х18Н10, 12Х18Н9, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т — для труб, деталей печной арматуры, теплообменников, муфелей, реторт, электродов свечей зажигания, температура до 800 °С, неустойчивы в серосодержащих средах. Сталь 36Х18Н25С2 — для печных конвейеров и других нагруженных деталей, температура до 1000 °С. Сталь 12Х25Н16Г7АР (ЭИ835) — для деталей газопроводных систем, заменитель сплавов ХН75МБТЮ и ХН78Т, температура до 1050 °С. Сплав 10ХН45Ю (ЭП747) — для чехлов термопар, деталей печей производства перлита, обжига плитки, температура до 1250-1300 °С. Сплав ХН60Ю (ЭИ559А) — для газопроводных систем, температура до 1200 °С. Сплав ХН78Т (ЭИ435) — для сортовых деталей, труб, температура до 1100 °С.
Таблица А.3 содержит назначение жаропрочных сталей и сплавов с указанием рекомендуемой температуры и срока службы. Сталь 13Х11Н2В2МФ (ЭИ961) применяется для дисков компрессора, лопаток и других нагруженных деталей при 600 °С. Сталь 15Х12ВНМФ (ЭИ802) — для роторов, дисков, лопаток, болтов при 580 °С. Сталь 37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481) — для дисков турбин при 630 °С. Сталь 10Х11Н20Т3Р (ЭИ696) — для деталей турбин при 700 °С. Сталь 09Х14Н19В2БР (ЭИ695Р) — для труб пароперегревателей и трубопроводов сверхвысокого давления при 700 °С. Сплав 08ХН35ВТЮ (ЭИ787) — для дисков и лопаток турбин и компрессоров при 750 °С. Сплав ХН77ТЮР (ЭИ437Б) — для дисков, лопаток турбин при 750 °С. Сплав ХН55ВМТКЮ (ЭИ929) — для лопаток турбин при 950 °С. Сплав ХН73МБТЮ (ЭИ698) — для крепежных деталей при 700 °С. Сплав ХН55МВЦ (ЧС57) — для оборудования высокотемпературных реакторных установок с гелиевым теплоносителем при 950 °С. Для сплава ХН60ВТ (ВЖ98) установлена температура 1000 °С, для ХН56К16МБВЮТ (ВЖ172) — 900 °С, для ХН68ВМТЮК (ЭП693) — 950 °С. В примечаниях к таблице разъясняется классификация сроков службы: кратковременный — до 100 часов, ограниченный — от 100 до 1000 часов, длительный — от 1000 до 10000 часов, весьма длительный — от 50000 до 100000 часов.
Стандарт является основополагающим документом для производителей и потребителей нержавеющих, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов. Используется при разработке технических условий на металлопродукцию, проведении входного контроля, сертификации материалов, выборе марок для конкретных условий эксплуатации в химическом машиностроении, энергетике, авиационной, ракетно-космической, судостроительной, атомной и других отраслях промышленности.