Характеристика сред для применения уплотнительных материалов марки ВС (WSG)

СРЕДЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Тип профиля	Описание (нормативный документ)	Тип фланца	Максимальное давление
	Овальный (ОСТ 26.260.461-99)	ГОСТ 12815-80 исполнение 7	16 МПа
	R (ASME B 16.20 и API 6A)	ASME B 16.5 и API 6B	6,250 psi (43 МПа) для ASME B 16.5 5,000 psi (34,5 МПа) для API 6A
	Восьмиугольный (ГОСТ 28759.8-90, ОСТ 26.260.461-99)	ГОСТ 12815-80 исполнение 7	16 МПа
	R (ASME B 16.20 и API 6A)	ASME B 16.5 и API 6B	6,250 psi (43 МПа) для ASME B 16.5 5,000 psi (34,5 МПа) для API 6A
	RX (ASME B 16.20 и API 6A)	ASME B 16.5 и API 6B	70 МПа
	BX (API 6A)	API 6BX	138 МПа
	Линзовый (ГОСТ 10493-81, DIN 2696)	ГОСТ 12815-80 исполнение 6	100 МПа

Маркировка и химическая стойкость легированных сталей  

Для обозначения марок стали разработаны и применяются ГОСТы. Обозначения состоят из небольшого числа цифр и букв, указывающих примерный состав стали. Каждый легирующий элемент обозначается буквой: Н - никель, Х - хром, К - кобальт, М - молибден, Г - марганец, Д - медь, Р - бор, Б - ниобий, Ц - цирконий, С - кремний, П - фосфор, Ч - редкоземельные металлы, В - вольфрам, Т - титан, А - азот, Ф - ванадий, Ю - алюминий. Первые цифры в обозначении показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (у высоко углеродистых инструментальных сталях в десятых долях процента). Цифры идущие после буквы указывают на примерное содержание данного легирующего элемента (при содержании менее 1% цифра отсутствует).
Например: 12Х17Н10 - сталь содержит порядка 0,10-0,14% углерода, 16-18% хрома, 9-12% никеля; 30ХГС - 0,28-0,35% углерода, до 1% хрома, марганца и кремния.
Для того, чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (менее 0,03%), а также что соблюдены все условия металлургического производства высококачественной стали, в конце обозначения марки ставят А. Если сталь проходила специальную термическую обработку - ставят Т. В ряде случаев для сокращения числа знаков в обозначении отступают от точного соблюдения системы ГОСТов. Например, в инструментальных сталях, имеющих углерода более 1%, цифры обозначающие его содержание полностью опускают. Нестандартные марки обозначают самым различным образом. Так, опытные марки,  обозначаются буквой И (исследовательские) и П (пробные) и порядковым номером, например ЭИ179 и т.д.
Таблица соответствия маркировки некоторых российских сплавов и их зарубежных аналогов:

Нержавеющие стали
Поверхностное разрушение металла под действием внешней среды называется коррозией. Чистое железо и низколегированные стали неустойчивы против коррозии в атмосфере, в воде и многих других средах, так как образующаяся пленка окислов недостаточно плотна и не изолирует металл от химического воздействия среды. Некоторые химические элементы повышают коррозийную стойкость стали против коррозии, таким образом можно подобрать сталь, практически не подвергающуюся разрушению в данной среде. При введении легирующих элементов происходит скачкообразное повышение коррозионной стойкости. К примеру, введение в сталь более 12% хрома (Cr) делает ее более стойкой к коррозии в атмосфере и во многих других промышленных средах. Сталь содержащая менее 12% Cr, подвержены сильной коррозии, как и простое железо. Стали содержащие 12-14% Cr, ведут себя как благородные металлы. Обладая положительным электрохимическим потенциалом они не ржавеют и не окисляются на воздухе, в воде, в ряде кислот, солей и щелочей.
Хромистые нержавеющие стали
Хромистые нержавеющие стали применяют трех типов: 13, 17 и 27% Cr в зависимости от требований имеют различное содержание углерода. Стали с содержанием Cr более 17% имеют иногда небольшие добавки титана и никеля, которые вводят для улучшения механических свойств. Помимо этого стали с таким содержанием хрома обладают высокой коррозионной стойкостью даже при температуре в 900ºС. Стали с содержанием хрома 13% более распространенные и наиболее дешевые, их применяют для изготовления изделий бытового назначения и в технике. Эти стали хорошо свариваются. Сплавы с низким содержанием углерода пластичны, с высоким – обладают высокой твердостью и повышенной прочностью, из них изготавливают детали повышенной прочности и износоустойчивости (хирургический инструмент, подшипники, пружины и другие детали, работающие в активной коррозийной среде).
Аустенитные стали
Введение достаточного количества никеля (Ni) в хромистую сталь обеспечивает лучшую механическую прочность, делает сталь более стойкой к коррозии и к низким температурам. Нержавеющие стали с содержанием 18% Cr и 10% Ni получили наиболее широкое распространение в машиностроении. Для того, чтобы повысить сопротивление коррозии в кислотах в сталь вводят молибден и медь при одновременном увеличении содержания никеля. При необходимости, чтобы иметь более высокие механические свойства вводят титан и алюминий. Более высокую коррозийную стойкость имеют никелевые сплавы типа хастеллой 80% Ni и 20% Mo (сплавы НИМО) с дополнительным легированием.
Титан
Титан (Ti) имеет высокую удельную прочность, благодаря чему сплавы на его основе получили широкое применение в технике, особенно в тех областях, где важное значение имеет масса изделия (авиация, ракетостроение и др.). Титан обладает высокой коррозионной стойкостью в большом количестве агрессивных сред, превосходя зачастую в этом отношении нержавеющую сталь. Поэтому проще перечислить среды, в которых титан растворяется это концентрированные плавиковая, соляная, серная, ортофосфорная, щавелевая и уксусная кислоты. Высокая коррозионная стойкость титана обусловлена образованием на поверхности плотной защитной оксидной пленки. Если эта пленка не растворяется в окружающей среде, то можно считать, что титан в ней абсолютно стоек. Например, морская вода за 4000 лет растворит слой титана толщиной 30 - 40 микрон (1 микрон равен 10^-4 см). Если же оксидная пленка растворима в данной среде, то применение в ней титана недопустимо.
Тугоплавкие металлы
К тугоплавким относят металлы: ванадий, вольфрам, гафний, молибден, ниобий, тантал, технеций, титан, хром, цирконий, - температура плавления которых выше температуры плавления железа (1539^оС), кроме металлов платиновой и урановой групп и некоторых редкоземельных. Следует отметить, что при высоких температурах все тугоплавкие металлы являются кислотостойкими. При этом наиболее сильно выделяется тантал. Ниобий и молибден по коррозионной стойкости превосходят сплавы на основе железа или никеля, однако уступают танталу. Применение таких материалов целесообразно в средах, в которых другие материалы не обладают коррозионной стойкостью. К таким средам относятся неорганические крепкие кислоты при повышенных температурах, а так же некоторые промышленные среды. Несмотря на высокую стоимость по сравнению с высоколегированной нержавеющей сталью или хастеллой, применение сплавов тугоплавких металлов оправдано, так как вследствие высокой стойкости возможно эксплуатировать химические установки практически весь срок без замены деталей.

Коррозионная стойкость нержавеющих сталей в некоторых кислотах. Серная кислота.
При комнатной температуре высокой стойкостью в этой кислоте обладают все легированные стали. При 70ºС хромоникелевые стали нестойки даже в кислотах слабой концентрации, но примерно до 5% H₂SO₄ могут работать стали с добавлением молибдена и меди. Однако последние разрушаются в кипящей серной кислоте до концентрации 30%. В этих случаях следует применять сплавы типа хастеллой, а при концентрации выше 30% в кипящей серной кислоте могут работать лишь тугоплавкие металлы.
Фосфорная кислота.
При комнатной температуре любой концентрации устойчивы все аустенитные стали, хромистые нет. В горячей кислоте устойчивы стали с добавками молибдена и меди до концентрации 25%, в кипящей – хастеллой до 50%, а при более высокой устойчивы лишь тугоплавкие металлы.
В соляной кислоте устойчивы стали с добавлением молибдена или меди при комнатной температуре и до концентрации 5%. Также можно использовать титан при слабой коцентрации. Выше сказанное можно условно изобразить на диаграмме, где показана коррозионная стойкость различных материалов относительно друг друга в кипящей серной кислоте. Следует отметить, что подобные зависимости наблюдаются и в ряде других крепких неорганических кислот, за исключением плавиковой и азотной.