--- title: "Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу" description: "Рассчитайте PREN на основе содержания хрома, молибдена и азота, сравните варианты и оцените ограничения этого показателя по сравнению…" canonical: https://steelequivalents.com/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83 language: ru robots: index, follow og_type: article type: wiki-article language_alternates: en: https://steelequivalents.com/wiki/calculated-values/pitting-resistance-equivalent-number-calculations.md cs: https://steelequivalents.com/cs/wiki/vypočítané-hodnoty/výpočty-ekvivalentního-čísla-odolnosti-proti-důlkové-korozi.md de: https://steelequivalents.com/de/wiki/berechnete-kennwerte/berechnungen-der-lochfraßbeständigkeitszahl.md es: https://steelequivalents.com/es/wiki/valores-calculados/cálculos-del-número-equivalente-de-resistencia-a-la-picadura.md fr: https://steelequivalents.com/fr/wiki/valeurs-calculées/calculs-du-nombre-équivalent-de-résistance-à-la-piqûration.md hu: https://steelequivalents.com/hu/wiki/számított-értékek/a-lyukkorróziós-ellenállási-egyenértékszám-számításai.md it: https://steelequivalents.com/it/wiki/valori-calcolati/calcoli-del-numero-equivalente-di-resistenza-alla-vaiolatura.md nl: https://steelequivalents.com/nl/wiki/berekende-waarden/berekeningen-van-het-pitting-resistance-equivalent-number.md pl: https://steelequivalents.com/pl/wiki/wartości-obliczane/obliczenia-liczby-równoważnej-odporności-na-wżery.md pt: https://steelequivalents.com/pt/wiki/valores-calculados/cálculos-do-número-equivalente-de-resistência-à-corrosão-por-picadas.md ru: https://steelequivalents.com/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83.md tr: https://steelequivalents.com/tr/wiki/hesaplanan-değerler/çukurcuklanma-direnci-eşdeğer-sayısı-hesaplamaları.md zh: https://steelequivalents.com/zh/维基/计算得出的数值/点蚀抗力当量数计算.md ja: https://steelequivalents.com/ja/ウィキ/計算で求める値/耐孔食当量数-pren-の計算.md ar: https://steelequivalents.com/ar/ويكي/القيم-المحسوبة/حسابات-رقم-المقاومة-المكافئة-للتنقر.md ko: https://steelequivalents.com/ko/위키/계산으로-얻는-값/공식-저항-당량-수-계산.md pt-br: https://steelequivalents.com/pt-br/wiki/valores-calculados/cálculos-do-número-equivalente-de-resistência-à-corrosão-por-pites.md hi: https://steelequivalents.com/hi/विकी/परिकलित-मान/पिटिंग-प्रतिरोध-समतुल्य-संख्या-की-गणना.md content_hash: sha256:fbc9bec52498d6f472a6b7b935fe5ac038eb006d70230944a1b3b409572f9b57 generated: 2026-09-26 --- > **Machine-readable Markdown rendering.** This is a Markdown representation of a web page, > served for AI agents and crawlers as a token-efficient alternative to the full HTML. > Full interactive HTML version: https://steelequivalents.com/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83 > Canonical URL: https://steelequivalents.com/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83 > Available languages: en, cs, de, es, fr, hu, it, nl, pl, pt, ru, tr, zh, ja, ar, ko, pt-br, hi > Change detection: `content_hash` is the SHA-256 of this document's Markdown body — everything > below this block, whitespace-trimmed, excluding the front-matter. Compare it to detect a real > content change; `generated` moves on every render and is not a change signal. ![Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу](/images/uploads/958e5c85-7eea-4256-8b87-69f73223d656/wiki-hero-a-stainless-steel-surface-showing-a-chromium-rich-passive-film-chloride-ions-rea-1920x823.jpg) Расчётные величины # Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу Рассчитайте PREN на основе содержания хрома, молибдена и азота, сравните варианты и оцените ограничения этого показателя по сравнению с испытаниями по ASTM G48. ![Портрет Anders Bergström, репортёра чёрной металлургии](/images/uploads/a7d8e5bc-7cdf-409b-913b-211e63e8c441/anders-bergstr-m-1920x1920.jpg) **[Anders Bergström](/ru/новости/автор/anders-bergstrom "Anders Bergström")** Расчётные величины 60+ мин чтения Обновлено 14 авг. 2026 г. Проверено на основе доказательств На этой страницеНа этой странице - [Что измеряет число эквивалентной стойкости к питтингу](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#что-измеряет-число-эквивалентной-стойкости-к-питтингу "Что измеряет число эквивалентной стойкости к питтингу") - [Распространённая формула PREN](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#распространённая-формула-pren "Распространённая формула PREN") - [Как пошагово рассчитать PREN](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#как-пошагово-рассчитать-pren "Как пошагово рассчитать PREN") - [Почему важны хром, молибден и азот](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#почему-важны-хром-молибден-и-азот "Почему важны хром, молибден и азот") - [PRENW: Вариант с содержанием вольфрама](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#prenw-вариант-с-содержанием-вольфрама "PRENW: Вариант с содержанием вольфрама") - [PRENMn и обработка марганца](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#prenmn-и-обработка-марганца "PRENMn и обработка марганца") - [PREN для ферритных, дуплексных и других нержавеющих сталей](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#pren-для-ферритных-дуплексных-и-других-нержавеющих-сталей "PREN для ферритных, дуплексных и других нержавеющих сталей") - [Никель, Проектирование Сплавов и Распространённое Неверное Толкование](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#никель-проектирование-сплавов-и-распространённое-неверное-толкование "Никель, Проектирование Сплавов и Распространённое Неверное Толкование") - [PREN и испытания по ASTM G48](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#pren-и-испытания-по-astm-g48 "PREN и испытания по ASTM G48") - [Ограничения PREN в реальных эксплуатационных средах](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#ограничения-pren-в-реальных-эксплуатационных-средах "Ограничения PREN в реальных эксплуатационных средах") - [Как ответственно представлять результаты расчета PREN](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#как-ответственно-представлять-результаты-расчета-pren "Как ответственно представлять результаты расчета PREN") ## Что измеряет число эквивалентной стойкости к питтингу ### PREN как эмпирический сравнительный индекс #### Интерпретируйте число узко Более высокое значение PREN обычно соответствует более высокой стойкости при сопоставимых металлургических условиях и условиях окружающей среды. Это не сертификат соответствия по принципу «годен/не годен», не гарантированный предел эксплуатации и не измеренная скорость коррозии. Число эквивалентной стойкости к питтингу (PREN) — это основанный на химическом составе полуколичественный индекс для сравнения стойкости нержавеющих сталей к локальной коррозии, особенно к питтингу в средах, содержащих хлориды. Это не показатель коррозионной стойкости по универсальной шкале. Более высокое значение, как правило, указывает на большую стойкость к зарождению питтинга при сопоставимых условиях, однако само по себе это число не устанавливает гарантированный предел эксплуатации, фиксированный потенциал питтинга или прогнозируемый срок службы. Обычно используется следующее выражение: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) PREN **PREN** Эквивалентное число стойкости к питтинговой коррозии: эмпирический индекс на основе состава, используемый для сравнения нержавеющих сталей по стойкости к локализованной коррозии, особенно к питтинговой коррозии в хлоридсодержащих средах. Содержание легирующих элементов выражается в массовых процентах. В это выражение входят хром, молибден и азот; каждому из них присвоен эмпирический коэффициент, отражающий их относительный вклад в стойкость к локальной коррозии. Британская ассоциация нержавеющей стали опубликовала эту форму расчёта PREN в своём разъяснении 2025 года. Например, для сплава, содержащего 22 % хрома, 3 % молибдена и 0,18 % азота, расчёт будет следующим: 22+3.3⁢(3)+16⁢(0.18)=34.78 Полученный результат — это расчётный индекс, а не измеренная скорость коррозии. Он позволяет сравнивать состав одной нержавеющей стали с составом другой на общей основе. Номинально более высокое значение обычно означает, что сплав относится к категории с более высокой стойкостью, при условии что материалы сравниваются при сходных металлургических и эксплуатационных условиях. Это уравнение также объясняет, почему для сравнения марок недостаточно просто прочитать обозначение изделия. Тип 304, обычно обозначаемый как UNS S30400, содержит мало молибдена или не содержит его вовсе и поэтому обычно имеет более низкое значение PREN, чем тип 316L, UNS S31603, в состав которого входит молибден. Дуплексные нержавеющие стали, такие как UNS S32205 и UNS S31803, содержат значительные количества хрома, молибдена и азота, что даёт более высокое расчётное значение, чем у многих аустенитных марок. Для супердуплексных марок, таких как UNS S32750 и UNS S32760, расчётное значение обычно ещё выше. Ферритные марки также могут содержать большое количество хрома и молибдена, поэтому PREN не ограничивается одним семейством нержавеющих сталей. Это число не учитывает каждый элемент, влияющий на коррозию. Никель не входит в стандартное уравнение, как указало Общество инженеров-нефтяников в 2025 году. Однако это не означает, что никель не имеет металлургического или коррозионного значения. Никель влияет на фазовый баланс, свойства пассивной плёнки, ударную вязкость и стойкость к некоторым восстановительным средам, но его вклад не представлен стандартными коэффициентами PREN. Углерод, кремний, медь, марганец и другие элементы также могут влиять на эксплуатационные характеристики, не входя в базовое выражение. Варианты PREN необходимо обозначать, поскольку их численные результаты несопоставимы напрямую. | Вариант | Выражение | Когда его указывать | |---|---|---| | Распространённый PREN | %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) | Общее сравнение составов | | PRENW | %Cr + 3.3(%Mo + 0.5%W) + 16(%N) | Сплавы, содержащие вольфрам | | PRENMn | %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) − %Mn | Сравнение с поправкой на марганец | \[1\] \[1\] [**Duplex Stainless Steels**](https://worldstainless.org/wp-content/uploads/2025/02/ISSF_Duplex_Stainless_Steels.pdf). International Stainless Steel Forum. International Stainless Steel Forum publication, 2025.Для отдельных семейств сплавов или вариантов методики расчёта применяются альтернативные уравнения. Международный форум по нержавеющей стали в 2025 году привёл выражение с учётом вольфрама: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) В этом случае вольфрам учитывается в размере половины молибденового слагаемого внутри скобок. В той же публикации ISSF приведено выражение с поправкой на марганец: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Эти значения не следует безоговорочно смешивать. В опубликованном значении PREN необходимо указывать использованное уравнение, особенно при сравнении дуплексных нержавеющих сталей, содержащих вольфрам, или при применении поправки на марганец. Если называть любой результат просто «PREN», это может скрыть существенное различие в методике расчёта. Таким образом, PREN полезен как инструмент предварительной оценки и ранжирования. Он помогает инженерам выявлять различия в составе, которые могут иметь значение при эксплуатации в хлоридсодержащих средах, и обеспечивает быстрое сравнение до проведения испытаний или подробного анализа проекта. Однако он не заменяет сертификат на материал, сведения о термической обработке, оценку сварных соединений или коррозионные испытания. ![Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу](/images/uploads/e8313d63-f0ed-4692-b16a-71fbc5d2c702/wiki-inline-a-stainless-steel-surface-comparing-open-surface-pitting-with-crevice-corrosion-1520x1920.jpg)[](/images/uploads/e8313d63-f0ed-4692-b16a-71fbc5d2c702/wiki-inline-a-stainless-steel-surface-comparing-open-surface-pitting-with-crevice-corrosion-2027x2560.avif "Увеличить изображение — Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу")Pitting and crevice corrosion are related localized attacks but develop under different conditions. ### Питтинг, щелевая коррозия и воздействие хлоридов Питтинг представляет собой локальное разрушение пассивной плёнки. Нержавеющая сталь обычно защищает себя посредством тонкой оксидной плёнки, обогащённой хромом, однако ионы хлорида могут концентрироваться в дефектах или ослабленных участках этой плёнки. После зарождения питтинга его внутренняя поверхность может стать кислой и обогатиться хлоридами, поддерживая электрохимическую среду, резко отличающуюся от окружающей поверхности. Поэтому небольшое отверстие на поверхности может скрывать значительную глубину повреждения. Молибден и азот повышают стойкость к этому виду воздействия благодаря нескольким взаимосвязанным эффектам, влияющим на пассивность и химические процессы внутри питтинга. Хром способствует образованию и восстановлению пассивной плёнки. Уравнение PREN рассматривает эти эффекты как аддитивные, однако фактическое поведение сплава зависит от распределения элементов в микроструктуре и от того, остаются ли они доступными в окружающей матрице. Щелевая коррозия связана с питтингом, но не идентична ему. Она развивается в защищённых зазорах, например под прокладками, в нахлёсточных соединениях, под отложениями или внутри плохо промываемых соединений. Истощение кислорода внутри щели изменяет электрохимические условия, тогда как хлориды и кислые соединения могут концентрироваться в этой области. Сталь может быть стойкой к питтингу на открытой поверхности, но плохо вести себя в узкой щели, особенно если геометрия щели способствует застою раствора. Более высокий PREN обычно соответствует большей стойкости к локализованному воздействию в хлоридсодержащих растворах. Limited evidence \[2\] \[2\] [**Localized corrosion resistance and PREN relationship**](https://www.mdpi.com/2075-4701/11/5/836). Metals authors. Metals, 2021.Это различие важно, поскольку название PREN часто используется слишком широко. Уравнение в первую очередь связано со стойкостью к питтингу, хотя более высокие значения нередко коррелируют с повышенной стойкостью к другим формам локального воздействия. В статье, опубликованной в журнале Metals в 2021 году, сообщалось, что более высокое значение PREN соответствует большей стойкости к локальному воздействию в растворах, содержащих хлориды. Это сравнительная зависимость, а не гарантия того, что все механизмы локальной коррозии будут реагировать одинаково. #### Переменные, не входящие в уравнение - Концентрация хлоридов и температура могут изменять зарождение и рост питтингов. - Кислотность, доступность кислорода и течение изменяют электрохимические условия. - Отложения, зазоры и состояние поверхности создают локальные среды, не отражаемые химическим составом объёма материала. - Время воздействия и история изготовления могут изменять наблюдаемую эксплуатационную характеристику. Концентрация хлоридов, температура, кислотность, доступность кислорода, скорость потока, отложения и продолжительность воздействия могут существенно изменить результат. Морская вода, горячий хлоридсодержащий технологический раствор и лабораторная ванна с хлоридом железа(III) не являются взаимозаменяемыми средами. Грунты, содержащие хлориды, добавляют дополнительные переменные, включая удержание влаги, различия в аэрации и загрязнение. ISSF указал в 2025 году, что более высокое значение означает полуколичественно более высокую стойкость к локальной коррозии в грунтах, содержащих хлориды; слово «полуколичественно» имеет важное значение. Оно указывает на тенденцию к ранжированию, а не на формулу расчёта срока службы в конкретных условиях. ASTM G48 предусматривает стандартизированные лабораторные методы с использованием хлорного железа для сравнения стойкости к зарождению питтинговой и щелевой коррозии. Strong evidence ASTM G48 позволяет проверить различие между расчётом и валидацией. ASTM G48:2011 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов посредством измерения стойкости к зарождению питтинга и щелевой коррозии в заданных условиях с хлоридом железа(III). В зависимости от выбранного метода результаты могут включать критическую температуру питтинга, критическую температуру щелевой коррозии или потерю массы после воздействия. Такие испытания проводятся в контролируемых условиях и делают сравнение возможным, однако хлорид железа(III) создаёт преднамеренно жёсткие условия и не воспроизводит каждую промышленную, морскую или грунтовую среду. #### Не оценивайте сварной шов только по PREN основного металла Расчёт для основного металла не позволяет установить коррозионное поведение металла шва или зоны термического влияния. Оцените фазовый баланс, цвета побежалости, разбавление, обработку поверхности и применимую процедуру сварки. Сварка создаёт дополнительное осложнение. В сварном соединении могут присутствовать зоны термического влияния, изменённый фазовый баланс, оксидная окалина, остаточные напряжения, а также участки, обеднённые хромом или молибденом. Расчёт PREN по спецификации основного металла не позволяет установить коррозионное поведение металла сварного шва или зоны термического влияния. Дуплексные нержавеющие стали требуют особого внимания к соотношению феррита и аустенита и сохранению азота; номинальный химический состав сам по себе не подтверждает, что готовый сварной шов обладает требуемой стойкостью. ### Что значение PREN не может предсказать Значение PREN не позволяет напрямую предсказать срок службы. Оно не означает, что сплав со значением 40 прослужит вдвое дольше сплава со значением 20, и не устанавливает универсальную границу, например «выше этого числа питтинг невозможен». Единого порогового значения PREN, применимого при любой концентрации хлоридов, температуре, состоянии поверхности, геометрии или способе изготовления, не существует. Оно также не позволяет предсказать точный потенциал питтинга. Потенциал питтинга измеряют электрохимическими методами, и он зависит от испытательного раствора, температуры, метода развертки потенциала, подготовки поверхности и состояния образца. PREN может помочь объяснить, почему один состав обычно демонстрирует более высокую стойкость к питтингу, чем другой, но не даёт измеренного значения напряжения. PREN также не позволяет установить стойкость к общей коррозии. Равномерная коррозия, гальваническая коррозия, эрозионно-коррозионное воздействие, коррозионное растрескивание под напряжением и коррозионная усталость определяются различными факторами. Сплав может иметь благоприятное значение PREN и при этом подвергаться недопустимому общему воздействию в сильной кислоте, растрескиванию в горячей хлоридсодержащей среде или ускоренному повреждению в условиях, где скорость потока удаляет пассивную плёнку. Отсутствие никеля в уравнении особенно важно при оценке сред, в которых имеют значение стабильность фаз или стойкость к восстановительным кислотам. Расчёт также не может в полной мере учитывать неметаллические включения, ликвацию, загрязнение поверхности, шероховатость, загрязнение железом, цвета побежалости, размеры щелей или отложения. Эти особенности могут создавать локальные условия, которые преобладают над номинальным объёмным составом. Полированный лабораторный образец и окисленный корень сварного шва, изготовленные из одной и той же плавки стали, имеют неодинаковые коррозионные поверхности. По этой причине PREN следует указывать вместе с использованным уравнением, основой для определения состава и обозначением сплава. Это ценный эмпирический сравнительный индекс стойкости к локальной коррозии, связанной с хлоридами. Однако он не является сертификатом соответствия, универсальным показателем коррозионной стойкости или заменой испытаний по ASTM G48, оценки конкретных условий эксплуатации и надлежащего контроля изготовления. ## Распространённая формула PREN Распространённый расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу имеет вид: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Здесь %⁢Cr, %⁢Mo и %⁢N обозначают содержание хрома, молибдена и азота в сплаве, выраженное в массовых процентах. Результатом является безразмерное число. Это не процент, не скорость коррозии и не гарантированный срок службы. Данное выражение представляет собой эмпирический индекс, основанный на составе. Его используют для ранжирования или сравнения нержавеющих сталей по стойкости к локальной коррозии, особенно к питтингу, в средах, содержащих хлориды. Британская ассоциация нержавеющей стали воспроизвела это уравнение в такой форме в 2025 году, а Outokumpu описывает PRE или PREN как индекс для сравнения нержавеющих сталей, а не как прямое измерение коррозионных характеристик. Более высокое значение, как правило, указывает на большую стойкость к локальной атаке, вызванной хлоридами, однако такое сравнение имеет смысл только при совместном рассмотрении сплавов и условий испытания или эксплуатации. ![Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу](/images/uploads/b2e69fcf-757a-495a-bb0d-8a47dd7a81da/wiki-inline-a-stainless-steel-alloy-cross-section-showing-chromium-molybdenum-and-nitrogen-c-1920x1094.jpg)[](/images/uploads/b2e69fcf-757a-495a-bb0d-8a47dd7a81da/wiki-inline-a-stainless-steel-alloy-cross-section-showing-chromium-molybdenum-and-nitrogen-c-1920x1094.avif "Увеличить изображение — Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу")The common PREN expression weights chromium, molybdenum and nitrogen as separate composition terms. ### Слагаемые, связанные с хромом, молибденом и азотом Хром обеспечивает базовую коррозионную стойкость нержавеющей стали. В воздухе или окислительной водной среде хром способствует образованию на поверхности металла тонкой пассивной плёнки, обогащённой хромом. Эта плёнка снижает скорость перехода железа в раствор. Стандарты на нержавеющие стали обычно требуют не менее примерно 10,5% хрома для отнесения стали к нержавеющим, однако расчёты PREN главным образом применяют для различения сплавов, содержащих значительно больше хрома, чем этот минимум. В распространённом уравнении для молибдена используется множитель 3,3. Его вклад особенно связан с повышением стойкости к зарождению и распространению питтингов в растворах, содержащих хлориды. Хром и молибден выполняют неодинаковые функции, поэтому сталь с большим содержанием хрома не обязательно эквивалентна стали с большим содержанием молибдена. В формуле каждому элементу соответствует отдельное слагаемое, поскольку их влияние на локальную коррозию различается. Азот имеет наибольший коэффициент — 16. В подходящих микроструктурах нержавеющей стали азот может повышать стойкость к питтингу, одновременно упрочняя аустенит и влияя на фазовый баланс. Его металлургическая роль особенно важна в дуплексных нержавеющих сталях, где азот способствует поддержанию аустенитной фазы наряду с ферритом. Для получения ожидаемого эффекта азот должен оставаться в твёрдом растворе или в соответствующих фазах сплава; один лишь номинальный химический анализ не описывает всех последствий обработки, термической обработки, сварки или ликвации. Вклад в PREN Распространённое уравнение задаёт различные эмпирические коэффициенты для хрома, молибдена и азота. Численное соотношение легко увидеть. Каждый дополнительный массовый процент хрома добавляет 1 единицу PREN. Каждый дополнительный массовый процент молибдена добавляет 3,3 единицы, а каждый дополнительный массовый процент азота — 16 единиц. Таким образом, 2% Mo дают 6,6 единицы, а 0,20% N — 3,2 единицы. Это не означает, что азот физически «в 16 раз лучше» хрома в любой коррозионной ситуации. Эти числа отражают масштаб, выбранный для данной конкретной эмпирической корреляции. Никель не входит в это распространённое уравнение. Это не означает, что никель не имеет металлургического или коррозионного значения. Никель стабилизирует аустенит, влияет на фазовый баланс, пассивность и репассивацию и присутствует во многих аустенитных и дуплексных марках стали. Он просто не является одним из компонентов состава в стандартном трёхэлементном выражении PREN. Общество инженеров нефтяной промышленности особо подчеркнуло это различие в своём обсуждении выбора материалов на основе PREN в 2025 году. По той же причине базовая форма PREN непосредственно не учитывает углерод, кремний, марганец, медь, вольфрам, серу, распределение фаз, количество включений, состояние поверхности или разбавление металла шва. Эти факторы могут влиять на фактическое поведение при локальной коррозии, даже если рассчитанные значения PREN у двух сталей близки. Простой пример показывает порядок расчёта. Рассмотрим сплав, содержащий 22,0% Cr, 3,0% Mo и 0,18% N: PREN=22.0+3.3⁢(3.0)+16⁢(0.18) PREN=22.0+9.9+2.88=34.78 Результат обычно записывают как PREN 34,8, а иногда округляют до PREN 35. Округление не следует воспринимать как указание на такую точность, которую способно обеспечить фактическое коррозионное поведение. ### Почему коэффициенты равны 3,3 и 16 Коэффициенты 3,3 и 16 являются эмпирическими весовыми коэффициентами. Они были разработаны на основе наблюдаемых взаимосвязей между составом нержавеющей стали и стойкостью к локальной коррозии, а не выведены из фундаментального термодинамического уравнения зарождения питтинга. Формула сводит несколько экспериментальных закономерностей к удобному численному индексу. Хрому присвоен коэффициент 1, который задаёт исходный масштаб. Для молибдена выбран коэффициент 3,3, поскольку было установлено, что в диапазонах состава, использованных для построения корреляции, изменения содержания молибдена сильнее влияют на стойкость к локальной коррозии, чем равные изменения содержания хрома. Азоту присвоен коэффициент 16, поскольку относительно небольшие изменения содержания азота были связаны с сопоставимо большим эффектом в соответствующих данных по нержавеющим сталям. Вклад азота Слагаемое для азота возрастает линейно, поскольку в распространённом уравнении содержание азота умножается на 16. Именно поэтому небольшая добавка азота может заметно изменить рассчитанное значение. Увеличение содержания азота с 0,10% до 0,20% добавляет 16×0.10=1.6 единицы PREN. Увеличение содержания хрома на такую же численную величину — 0,10 процентного пункта — добавляет только 0,10 единицы. Арифметика ясна, однако физическая интерпретация должна оставаться ограниченной. Коэффициент не устанавливает универсального соотношения между легирующими элементами и не предсказывает одинаковое электрохимическое поведение ферритных, аустенитных, мартенситных, дисперсионно-твердеющих и дуплексных нержавеющих сталей. Поэтому уравнение лучше всего рассматривать как правило ранжирования внутри соответствующей группы сплавов. В статье, опубликованной в журнале *Metals* в 2021 году, отмечалась обычная взаимосвязь: более высокий PREN соответствует большей стойкости к локальной атаке в растворах, содержащих хлориды, однако эта взаимосвязь является полуколичественной. Она не означает, что любой сплав с PREN 40 будет превосходить любой сплав с PREN 35 в любой среде. Технологическая обработка может нарушить простое ранжирование по составу. В зоне термического влияния сварки фазовый баланс может отличаться от такового в основном листе. Интерметаллидные фазы, нитриды хрома, сульфидные включения, загрязнение поверхности, щели и ненадлежащая термическая обработка могут создавать участки зарождения питтинга. На результат также влияют концентрация хлоридов, температура, кислотность, доступность кислорода, течение, отложения и электрохимический потенциал. PREN не способен учитывать эти эксплуатационные переменные. \[3\] \[3\] [**Standard test methods for pitting and crevice corrosion resistance of stainless steels**](https://store.astm.org/g0048-11.html). ASTM International. ASTM G48, 2011. Для подтверждения необходимы испытания или оценка коррозии с учётом конкретных условий эксплуатации. ASTM G48 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов посредством измерения стойкости к зарождению питтинговой и щелевой коррозии в заданных условиях с использованием хлорного железа. Результат по ASTM G48 — не то же самое, что значение PREN. PREN рассчитывают по составу, тогда как ASTM G48 даёт измеряемый отклик в рамках определённой методики испытания. Ни один из этих показателей сам по себе не воспроизводит все условия эксплуатации. ### Массовые проценты и обозначения Массовая доля **Массовая доля** Массовая доля элемента в сплаве. Исходные данные для PREN — это не атомные проценты, не объёмные доли и не десятичные массовые доли. Знаки процентов в формуле относятся к массовым процентам. Они не обозначают атомные проценты, объёмные доли или процентное содержание элемента, сохранившегося в пассивной плёнке. Если сертификат производителя содержит значения 20,00% Cr, 2,50% Mo и 0,10% N, эти массовые проценты непосредственно подставляют в формулу: PREN=20.00+3.3⁢(2.50)+16⁢(0.10) PREN=20.00+8.25+1.60=29.85 Обозначение %⁢Cr является сокращением для «содержание хрома в массовых процентах». Скобки показывают, что коэффициент умножается на всё слагаемое, относящееся к данному элементу. Неправильно читать 3.3⁢(%⁢Mo) как 3,3% молибдена или умножать весь результат PREN на 3,3. Существуют также варианты формулы для систем сплавов, содержащих вольфрам, а также для сравнений, в которых марганец учитывается как понижающий фактор. Международный форум по нержавеющей стали в 2025 году привёл выражение для сплавов с вольфрамом: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) Обозначение 0.5⁢%⁢W означает, что половина массового процента вольфрама добавляется к слагаемому молибдена перед умножением на 3,3. ISSF также привёл: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Это не взаимозаменяемые обозначения базового уравнения. При сообщении значения необходимо указывать выбранное выражение, особенно для дуплексных марок, содержащих вольфрам, или в технических сравнениях, где применяется поправка на марганец. Для содержательного расчёта следует использовать состав фактического изделия или сварной зоны, являющихся объектом оценки, выражать все исходные данные в одинаковых массовых процентах и указывать использованное уравнение. Диапазоны химического состава, установленные для марки, могут давать диапазон возможных значений PREN, а не одно точное число. Рассчитанное значение является полезным инструментом предварительного отбора и сравнения. Оно не представляет собой универсальный показатель коррозионной стойкости. ## Как пошагово рассчитать PREN Широко применяемое эквивалентное число стойкости к питтинговой коррозии рассчитывается следующим образом: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Здесь содержание хрома, молибдена и азота указывается в массовых процентах, а не в долях, атомных процентах или массовых концентрациях в растворе. Результат представляет собой безразмерный индекс. Это не процентное значение, и единицы измерения к нему не применяются. Именно такая форма уравнения приводится Британской ассоциацией нержавеющей стали в 2025 году. PREN — это эмпирический индекс, основанный на химическом составе, предназначенный для ранжирования и сравнения нержавеющих сталей по отношению к локальной коррозии, особенно питтинговой, в средах, содержащих хлориды. Более высокое рассчитанное значение обычно указывает на более высокую стойкость при сопоставимых условиях. Однако оно не позволяет напрямую прогнозировать срок службы, не гарантирует определённый потенциал питтингообразования и не заменяет коррозионные испытания. #### Порядок расчёта 1. **1. Определите материал** Используйте марку, форму изделия и применимую спецификацию. 2. **2. Выберите основу для химического состава** Различайте фактический анализ плавки, номинальный состав и предельные значения по спецификации. 3. **3. Подтвердите единицы измерения** Используйте содержание хрома, молибдена и азота в массовых процентах. 4. **4. Выберите уравнение** Укажите, является ли результат PREN, PRENW или PRENMn. 5. **5. Подставьте значения и выполните расчёт** Покажите вклад каждого элемента до суммирования. 6. **6. Представьте результат с оговорками** Укажите правило округления, источник и ограничения сравнения. Расчёт прост. Сложнее правильно выбрать основу химического состава. ### Как считывать данные о составе из спецификации материала Начинайте с документа на материал, а не с таблицы номинальных значений для стандартной марки. Сертификат испытаний плавки, анализ плавки, спецификация на продукцию или стандарт могут содержать несколько различных видов химической информации. В документе могут быть указаны номинальный состав, установленный диапазон, максимально допустимое значение, минимальное значение или результаты анализа конкретной плавки. Эти значения не являются взаимозаменяемыми. Предположим, что сертификат для гипотетического анализа плавки нержавеющей стали содержит следующие данные: - Cr: 22.10 масс.% - Mo: 3.05 масс.% - N: 0.185 масс.% Эти цифры придуманы исключительно для практики расчёта. Они не отражают состав стандартной марки, зарегистрированной марки или реальной продукции. Имеют значение измеренные содержания хрома, молибдена и азота. Никель в распространённое уравнение PREN не входит. Общество инженеров-нефтяников прямо указало на это в 2025 году: никель в уравнение не включается. Это не означает, что никель не оказывает металлургического воздействия; это означает, что выбранное эмпирическое выражение не содержит отдельного члена для никеля. Внимательно читайте обозначения. «Cr» означает хром, «Mo» — молибден, а «N» — азот. Не следует подставлять общее содержание легирующих элементов, обозначение остатка или значение, относящееся к другой плавке. Если в сертификате для азота указано «\<0.010», это не измеренное значение 0.010%; это предел отчётности или верхняя граница. Расчёт с использованием 0.010% будет предположением, и это необходимо обозначить соответствующим образом. Основу исходных данных следует указывать рядом с результатом. Например, «PREN, рассчитанный по указанному анализу плавки» существенно отличается от «PREN, рассчитанного по номинальному составу». Если документ содержит только пределы, установленные спецификацией, укажите этот факт, а не представляйте результат как измеренное значение PREN для данной стали. Рассмотрим второй гипотетический случай, основанный на диапазоне, указанном в спецификации: - Cr: 21.00–23.00 масс.% - Mo: 2.50–3.50 масс.% - N: 0.10–0.20 масс.% Этот диапазон не задаёт единственный состав. Если значения варьируются независимо, он даёт диапазон возможных рассчитанных значений PREN. Рассчитанный PREN Один и тот же гипотетический диапазон по спецификации может давать различные расчётные значения в зависимости от основы для состава. При использовании нижних значений диапазона: %⁢Cr=21.00 3.3⁢(%⁢Mo)=3.3⁢(2.50)=8.25 16⁢(%⁢N)=16⁢(0.10)=1.60 PRENlower=21.00+8.25+1.60=30.85 При использовании верхних значений диапазона: %⁢Cr=23.00 3.3⁢(%⁢Mo)=3.3⁢(3.50)=11.55 16⁢(%⁢N)=16⁢(0.20)=3.20 PRENupper=23.00+11.55+3.20=37.75 Полученный интервал от 30.85 до 37.75 представляет собой математическую границу, основанную на указанных пределах. Это не обязательно фактический диапазон значений для плавок, поскольку легирующие элементы могут не достигать всех предельных значений одновременно, а спецификация может устанавливать дополнительные ограничения. Тем не менее этот пример показывает, почему единственное значение, рассчитанное по максимальным значениям, может завышать показатель, относящийся к конкретному материалу. Номинальные значения дают третий результат. Если гипотетический номинальный состав включает Cr 22.00%, Mo 3.00% и N 0.15%, то: Вклад хрома=22.00 Вклад молибдена=3.3⁢(3.00)=9.90 Вклад азота=16⁢(0.15)=2.40 PREN=22.00+9.90+2.40=34.30 Значение 34.30 является расчётом по номинальному составу, а не измерением для каждой плавки, произведённой или реализованной в пределах данного диапазона состава. ### Подстановка значений без изменения единиц измерения #### Предупреждение об единицах измерения Указанное уравнение предполагает такие значения, как 22.10, 3.05 и 0.185, для содержания в мас.%. Не подставляйте 0.2210, 0.0305 и 0.00185, предварительно не преобразовав уравнение. Коэффициенты 3.3 и 16 соответствуют исходным данным, выраженным в массовых процентах. Представление процентов в виде десятичных долей изменяет результат в 100 раз и является распространённой ошибкой. Используем приведённый выше гипотетический анализ плавки: \\\[ \\%Cr=22.10,\\quad \\%Mo=3.05,\\quad \\%N=0.185 \\\] Рассчитаем каждый вклад отдельно: Вклад хрома=22.10 Вклад молибдена=3.3⁢(3.05)=10.065 Вклад азота=16⁢(0.185)=2.960 Затем сложим их: PREN=22.10+10.065+2.960=35.125 Перед представлением результата выберите правило округления и применяйте его последовательно. Для выполнения того же расчёта с использованием десятичных массовых долей потребовалась бы другая форма уравнения. Например, 22.10 масс.% соответствует доле 0.2210, однако непосредственная подстановка 0.2210 в приведённое уравнение даёт: 0.2210+3.3⁢(0.0305)+16⁢(0.00185)=0.35125 Это не соответствует принятому соглашению для PREN, выраженному в исходной формуле. Уравнение предполагает использование значений 22.10, 3.05 и 0.185, а не 0.2210, 0.0305 и 0.00185. Преобразование единиц также важно, если в лабораторном отчёте используются части на миллион. Содержание азота 1 850 ppm по массе соответствует 0.185 масс.%, поскольку: 1850ppm÷10,000=0.185⁢% Только после этого преобразования значение 0.185 следует подставлять в уравнение. Если в отчёте указано содержание азота 0.0185%, это соответствует 185 ppm и даст другой вклад азота. Для нержавеющей стали, содержащей вольфрам, Международный форум по нержавеющей стали приводит следующее выражение: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) Член, учитывающий вольфрам, должен находиться внутри скобок при молибдене. Для явно гипотетического состава Cr 24.00%, Mo 3.00%, W 2.00% и N 0.20%: Вклад хрома=24.00 Модифицированный член Mo=3.3⁢(3.00+0.5⁢(2.00))=3.3⁢(4.00)=13.20 Вклад азота=16⁢(0.20)=3.20 PRENW=24.00+13.20+3.20=40.40 Не следует без пояснений заменять обычный PREN на PRENW. Укажите, какое именно выражение было использовано. ISSF также приводит форму с поправкой на марганец: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Для гипотетических значений Cr 22.00%, Mo 3.00%, N 0.15% и Mn 1.00% отдельные члены равны 22.00, 9.90, 2.40 и −1.00. Следовательно: PRENMn=22.00+9.90+2.40−1.00=33.30 Название формулы и основу химического состава необходимо включать в отчёт. ### Округление, значащие цифры и представление результатов Сохраняйте дополнительные цифры в процессе вычислений, а затем округляйте итоговый результат. Для гипотетического анализа плавки неокруглённый результат равен 35.125. Представление результата как PREN 35.13 сохраняет два знака после запятой; значение PREN 35.1 является более сдержанным, если данные о составе не обосновывают точность до сотых. Количество указываемых цифр должно соответствовать точности исходных данных. Если содержание хрома указано только как 22%, молибдена — как 3%, а азота — как 0.2%, результат вроде 35.127 будет примером ложной точности. Разумной формулировкой будет: «рассчитанное значение PREN ≈35», с указанием номинальных или округлённых исходных значений. Не округляйте каждый вклад слишком рано. В примере с анализом плавки округление вклада молибдена с 10.065 до 10.1 и вклада азота с 2.960 до 3.0 перед суммированием даёт 35.1, тогда как сохранение исходных значений даёт 35.125. В данном случае разница невелика, но она может повлиять на сравнения, проводимые вблизи порогового значения. #### Минимальные поля для представления результата - Обозначение марки и форма изделия - Основа для состава: измеренный, номинальный состав или предельные значения по спецификации - Значения Cr, Mo, N и, при наличии, W или Mn в мас.% - Полное уравнение и обозначение варианта - Арифметика подстановки и правило округления - Метод ASTM G48 или другие подтверждающие данные, если применимо - Соответствующие условия содержания хлоридов, температуры, состояния поверхности и изготовления В полном отчёте следует указать уравнение, источник данных о составе и правило округления: «PREN = 35.13, рассчитан с использованием PREN = %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) по указанному анализу плавки; исходные данные приведены в масс.%; округление выполнено до двух знаков после запятой». Если использовались номинальные значения, минимумы или максимумы, установленные спецификацией, это следует прямо указать. Наконец, расчёт не является валидацией. Стандарт ASTM G48 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов по стойкости к инициированию питтинговой и щелевой коррозии в определённых условиях с использованием хлорида железа(III). Фактические эксплуатационные характеристики также зависят от микроструктуры, неметаллических включений, сварки, состояния поверхности, температуры, концентрации хлоридов, доступности кислорода и геометрии щелей. PREN помогает сравнивать потенциальную стойкость, оцениваемую по химическому составу; он не воспроизводит все условия эксплуатации. ## Почему важны хром, молибден и азот Широко используемый показатель эквивалентного числа стойкости к питтингу рассчитывается следующим образом: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Содержание легирующих элементов выражается в массовых процентах. В этой формуле хрому, молибдену и азоту присвоены разные коэффициенты, поскольку каждый из этих элементов на основании эмпирических сравнений связывают со стойкостью нержавеющих сталей к локальной коррозии, вызванной хлоридами. Это выражение не является механистическим законом и не преобразует состав непосредственно в прогноз срока службы. Оно представляет собой основанный на химическом составе индекс для ранжирования или сравнения сплавов. Британская ассоциация нержавеющей стали привела указанное выше выражение в 2025 году, а компания Outokumpu описывает «PRE или PREN» как индекс, основанный на составе и используемый для ранжирования и сравнения нержавеющих сталей по стойкости к питтинговой коррозии. Направление сравнения представляет практическую ценность: более высокое расчётное значение, как правило, соответствует большей стойкости к локальному воздействию в хлоридсодержащих растворах. Однако это число является лишь одной частью оценки. Микроструктура, термическая обработка, состояние поверхности, включения, сварка, геометрия щелей, температура, концентрация хлоридов, pH, окислительные условия и течение среды могут изменять фактические эксплуатационные характеристики. ### Хром и формирование пассивной плёнки Хром является первым членом уравнения, поскольку он обеспечивает химическую основу пассивности нержавеющей стали. Когда железохромистый сплав подвергается воздействию воздуха или водной среды, хром на поверхности способствует образованию тонкой, прочно сцепленной пассивной плёнки, обогащённой оксидами. По сравнению с нелегированным железом или обычной углеродистой сталью эта плёнка резко снижает скорость растворения расположенного под ней сплава. Поэтому нержавеющая сталь не является абсолютно защищённой от коррозии: её полезные свойства зависят от формирования плёнки, сохранения её сцепления с поверхностью и способности к восстановлению после небольших повреждений. Хорошо известный порог содержания хрома, составляющий приблизительно 10,5%, во многих технических контекстах связан с определением нержавеющей стали, хотя точное поведение зависит от химического состава сплава и окружающей среды. Повышение содержания хрома, как правило, усиливает способность к формированию и поддержанию пассивной плёнки, поэтому в базовом выражении PREN хрому присвоен коэффициент 1. Этот коэффициент не следует воспринимать как доказательство того, что хром при любых обстоятельствах менее важен, чем молибден или азот. Хром обеспечивает пассивное состояние, на котором проявляются эффекты других легирующих элементов. Локальная коррозия начинается, когда небольшой участок пассивной поверхности теряет устойчивость. Ионы хлорида могут концентрироваться в местах дефектов, включений, щелей или повреждений, и возникающая электрохимическая ячейка может вызвать рост питтинга, даже если большая часть поверхности остаётся пассивной. Более высокое содержание хрома может повысить стойкость сплава к такому переходу, однако общее содержание хрома не описывает его распределение во всей структуре. Хром, связанный в нитридах или карбидах хрома, не эквивалентен — с точки зрения поражённой поверхности — хрому, доступному в окружающей матрице. Поэтому сенсибилизация, ненадлежащая технология сварки или неподходящая термическая обработка могут привести к локальной коррозии даже при достаточно высоком номинальном значении PREN. Ферритные марки, такие как EN 1.4016, обычно обозначаемая как X6Cr17, в значительной степени зависят от хрома в обеспечении пассивности, но по сравнению с более высоколегированными марками содержат мало молибдена и азота либо не содержат их вовсе. Аустенитные марки, такие как EN 1.4301, [X5CrNi18-10](/ru/материалы/номер-материала/1.4301 " — состав, аналоги и стандарты"), и EN 1.4404, [X2CrNiMo17-12-2](/ru/материалы/номер-материала/1.4404 " — состав, аналоги и стандарты"), показывают, почему хром необходимо рассматривать в совокупности с остальным составом. Последняя из них содержит не только хром, но и молибден, поэтому её расчётное значение PREN выше, чем у типичного сплава типа 304. Это сравнение имеет информативный, но не абсолютный характер. ### Молибден и стойкость к локальному разрушению пассивности В общепринятом выражении молибдену присвоен коэффициент 3,3: 3.3⁢(%⁢Mo) Такое взвешивание отражает его сильную эмпирическую связь со стойкостью к зарождению и распространению питтингов в хлоридсодержащих средах. Молибден не просто делает пассивную плёнку «толще». Его действие обычно рассматривают с точки зрения повышения стабильности и способности к восстановлению пассивного состояния в местах, где хлорид уже начал воздействовать, а также снижения интенсивности локального растворения. Точный механизм зависит от структуры сплава, потенциала и окружающей среды, поэтому коэффициент следует рассматривать как эмпирический фактор сравнения, а не как универсальную меру физического действия молибдена. Это различие важно при сравнении марок. EN 1.4404, X2CrNiMo17-12-2, содержит приблизительно 2% молибдена в пределах установленного диапазона состава, тогда как EN 1.4301, X5CrNi18-10, не полагается преднамеренно на молибден как на фактор коррозионной стойкости. Номинальный расчёт с использованием типичного химического состава даёт молибденсодержащей марке более высокое значение PREN. Этот результат согласуется с её обычным преимуществом в хлоридсодержащих средах, однако не гарантирует невосприимчивости к питтингу, особенно в тёплых концентрированных хлоридных растворах либо под отложениями и в щелях. Молибден также присутствует в ферритных, аустенитных и дуплексных нержавеющих сталях. В дуплексных марках этот элемент способствует высокой стойкости к локальной коррозии, характерной для таких составов, как EN 1.4462, [X2CrNiMoN22-5-3](/ru/материалы/номер-материала/1.4462 " — состав, аналоги и стандарты"). Однако измеренные свойства сварного шва или зоны термического влияния дуплексной стали могут отличаться от свойств правильно растворённого и отожжённого основного металла. Важны фазовый баланс, интерметаллидные фазы, распределение азота, а также распределение хрома и молибдена между фазами. Расчёт по валовому химическому составу не способен выявить эти локальные условия. Международный форум нержавеющей стали приводит вариант формулы для сплавов, содержащих вольфрам: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) В этой формуле вольфраму внутри члена, связанного с молибденом, приписывается половина вклада молибдена. ISSF также приводит выражение с поправкой на марганец: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Эти варианты показывают, что условные обозначения PREN не являются взаимозаменяемыми. Необходимо указывать выбранное выражение, особенно для сплавов, содержащих вольфрам или большое количество марганца. ### Азот в разработке состава нержавеющих сталей В общепринятом уравнении азоту присвоен наибольший коэффициент — 16: 16⁢(%⁢N) Такой большой коэффициент не означает, что азот в каждом металлургическом процессе в шестнадцать раз важнее хрома. Он отражает эмпирический вклад азота на каждый массовый процент в тех сплавах и результатах испытаний, на основе которых было разработано выражение. Азот может повышать стойкость к локальной коррозии, стабилизировать аустенит и влиять на фазовый баланс дуплексных нержавеющих сталей. Благодаря этим эффектам он особенно важен в современной разработке сплавов. В дуплексных нержавеющих сталях азот способствует стабилизации аустенитной фазы, тогда как хром и молибден обеспечивают коррозионную стойкость ферритной фазы. Цель состоит не просто в достижении высокого содержания азота. После изготовления, сварки и охлаждения сплав должен сохранять подходящий баланс феррита и аустенита. Потеря или перераспределение азота во время сварки могут повлиять на металл шва и зону термического влияния, тогда как чрезмерное тепловое воздействие может способствовать образованию нежелательных выделений, потребляющих хром или молибден из окружающей матрицы. Поэтому дуплексная марка с высоким расчётным значением PREN всё же может подвергаться локальному воздействию, если её технологическая микроструктура сформирована неправильно. Азот также способствует коррозионной стойкости и прочности высоколегированных аустенитных марок. В таком сплаве, как EN 1.4410, [X2CrNiMoN25-7-4](/ru/материалы/номер-материала/1.4410 " — состав, аналоги и стандарты"), азот является частью тщательно сбалансированного состава, включающего значительные количества хрома и молибдена. Его роль реализуется совместно с этими элементами и не может быть отделена от них в реальных условиях эксплуатации. Одинаковая номинальная добавка азота может давать разные результаты в зависимости от того, остаётся ли он растворённым в матрице, образует ли нитриды или подвергается воздействию сегрегированного химического состава. Никель не включён в базовое уравнение PREN, как указало Общество инженеров нефтяной промышленности в 2025 году. Это упущение не означает, что никель не имеет металлургического значения. Никель влияет на стабильность аустенита, фазовый баланс, характер превращений и общие коррозионные свойства, однако базовый индекс был построен вокруг основных компонентов состава, используемых для сравнения стойкости к локальной коррозии. Поэтому никель нельзя добавлять в формулу только потому, что он является важным легирующим элементом нержавеющей стали. Расчёт PREN и подтверждение коррозионной стойкости — это разные задачи. Стандарт ASTM G48 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов посредством измерения стойкости к зарождению питтинговой и щелевой коррозии в заданных условиях с хлоридом железа(III). Такие испытания позволяют различать материалы в контролируемых условиях, но не воспроизводят каждый хлоридный раствор, отложения, сварной шов, состояние поверхности или рабочую температуру. PREN помогает упорядочивать сравнение сплавов. Он не заменяет испытания по ASTM G48, данные эксплуатации или оценку фактических условий службы. ## PRENW: Вариант с содержанием вольфрама ### Формула PRENW PRENW **PRENW** Вариант PREN для сплавов, содержащих вольфрам, при котором половина массовой доли вольфрама прибавляется к слагаемому для молибдена перед умножением на 3.3. Форма эквивалентного числа стойкости к точечной коррозии с учётом вольфрама имеет вид: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) Все значения состава указаны в массовых процентах. Эта формула приводится Британской ассоциацией нержавеющей стали (BSSA), Международным форумом нержавеющей стали (ISSF) и цитируемой статьёй 2021 года в журнале *Metals* как вариант для сравнения нержавеющих сталей, содержащих вольфрам. Это не замена, которую следует автоматически применять к составу любой нержавеющей стали. Обычная формула, рассматриваемая в других разделах этой статьи, имеет вид: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Различие касается только учёта вольфрама. Хром, молибден и азот остаются учитываемыми компонентами, тогда как никель не входит ни в одну из этих формул. В 2025 году Society of Petroleum Engineers указало, что никель не включается в уравнение PREN. Это упущение не означает, что никель не имеет металлургического значения. Никель влияет на фазовый баланс, образование аустенита, механические свойства и коррозионное поведение конкретных микроструктур. Это означает лишь, что никелю не присвоен коэффициент в данном эмпирическом индексе. Таким образом, PRENW представляет собой инструмент сравнения на основе химического состава, а не универсальную оценку коррозионной стойкости. Outokumpu описывает PRE, или PREN, как индекс, используемый для ранжирования и сравнения нержавеющих сталей по стойкости к точечной коррозии. В статье *Metals* 2021 года также сообщается, что более высокое значение PREN обычно соответствует большей стойкости к локальному разрушению в растворах, содержащих хлориды. Слово «обычно» имеет значение. Это значение ранжирует составы в соответствии с используемой условностью; оно не рассчитывает непосредственно срок службы, гарантированный потенциал питтингообразования или безопасную концентрацию хлоридов. Условность с учётом вольфрама особенно важна при сравнении семейств нержавеющих сталей, в которых вольфрам является целенаправленно вводимой легирующей добавкой. Такое сравнение может охватывать дуплексные и ферритные марки, а также другие высоколегированные нержавеющие стали. Для расчёта следует использовать сертифицированный или установленный состав марки и одну и ту же формулу для всех сравниваемых сплавов. Смешивание стандартного значения PREN для одной стали со значением PRENW для другой может создать кажущееся различие, обусловленное формулой, а не самим материалом. Например, рассмотрим гипотетический состав, содержащий 25,0% Cr, 3,0% Mo, 0,7% W и 0,25% N. Согласно обычной формуле, не учитывающей вольфрам, результат составит: 25.0+3.3⁢(3.0)+16⁢(0.25) =25.0+9.9+4.0=38.9 Согласно PRENW тот же состав даёт: 25.0+3.3⁢(3.0+0.5⁢(0.7))+16⁢(0.25) =25.0+3.3⁢(3.35)+4.0 =25.0+11.055+4.0=40.055 Разница составляет 1,155 единицы индекса. Эта разница представляет собой вклад, приписываемый 0,7% вольфрама в рамках данной условности, а не измеренное повышение критической температуры точечной коррозии или прямой прогноз эксплуатационных характеристик. ### Вклад 0,5W внутри слагаемого для молибдена Расположение 0.5⁢%⁢W внутри скобок легко истолковать неправильно. Это не означает, что вольфрам вносит 0,5 единицы PREN на каждый массовый процент. Всё выражение в скобках умножается на 3,3. Алгебраическое раскрытие формулы наглядно показывает соотношение коэффициентов: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) PRENW=%⁢Cr+3.3⁢%⁢Mo+3.3⁢(0.5⁢%⁢W)+16⁢%⁢N PRENW=%⁢Cr+3.3⁢%⁢Mo+1.65⁢%⁢W+16⁢%⁢N Таким образом, в рамках данной условности каждый дополнительный процентный пункт вольфрама даёт 1,65 единицы PREN. Для состава, содержащего 0,5% W, слагаемое для вольфрама составляет: 1.65⁢(0.5)=0.825 Состав, содержащий 1,0% W, получает 1,65 единицы. При 2,0% W вклад составляет 3,30 единицы. Этот коэффициент является условностью для сравнительного расчёта; его не следует рассматривать как доказательство того, что вольфрам и молибден оказывают идентичное воздействие в любом сплаве, при любом фазовом балансе или в любой хлоридсодержащей среде. Это различие важно, поскольку формула сводит несколько металлургических эффектов к одному числу. Вольфрам может влиять на стабильность и химический состав пассивных плёнок, особенно в сочетании с хромом и молибденом, однако результат также зависит от ликвации, включений, термической обработки, распределения фаз, состояния поверхности и локальной среды. Например, в дуплексных нержавеющих сталях феррит и аустенит могут иметь неодинаковое содержание легирующих элементов. Значение объёмного состава, подставленное в PRENW, не показывает, испытывает ли одна из фаз локальное обеднение хромом, молибденом или азотом. Кроме того, эта формула не превращает вольфрам в молибден непосредственно в сплаве. Сталь с 3% Mo и 1% W не является во всех отношениях химическим эквивалентом стали с 3,5% Mo. PRENW приписывает этим двум составам одинаковый дополнительный вклад в индекс для указанных компонентов — 3.3⁢(3.0+0.5) равно 11,55, — однако их фазовый химический состав, история изготовления и реакция на локальную коррозию всё равно могут различаться. По этой причине при указании PRENW следует приводить арифметику. Запись «марка имеет PREN, равный 40» скрывает, использовался ли при расчёте коэффициент 1,65W, не учитывался ли вольфрам или применялась другая опубликованная условность. В прозрачном отчёте следует указать формулу, перечислить основу для определения состава, сохранять достаточное количество знаков после запятой в ходе расчёта и обозначить, является ли результат значением PREN или PRENW. ### Когда следует указывать вариант с учётом вольфрама Вариант с учётом вольфрама следует указывать во всех случаях, когда вольфрам включён в расчёт, когда источник обозначает значение как PRENW, а также когда сравниваются марки со значительными добавками вольфрама с марками, содержащими мало вольфрама или не содержащими его вовсе. Это особенно важно для спецификаций и паспортов материалов, охватывающих дуплексные нержавеющие стали с вольфрамом, включая такие обозначения, как UNS S32760, для которого установленный химический состав включает вольфрам. При этом именно спецификация конкретного изделия определяет допустимый состав; описание номинальной марки не должно заменять значения плавочного анализа, используемые в расчёте. Это обозначение также следует приводить в технических отчётах, документах по выбору материалов и результатах сравнительных коррозионных испытаний. Чёткая формулировка может выглядеть так: «PRENW рассчитан по формуле %Cr + 3.3(%Mo + 0.5%W) + 16(%N) с использованием значений плавочного анализа в массовых процентах». Если вольфрам не учитывался, следует указать, что использовалась обычная формула: «PREN рассчитан по формуле %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N)». Не следует молча добавлять поправку на вольфрам только потому, что марка содержит обнаруживаемое количество W. Последнее положение имеет принципиальное значение. Обычная формула PREN по-прежнему является правильной условностью для многих сравнений нержавеющих сталей, включая сравнения, в которых вольфрам отсутствует или не рассматривается как учитываемый компонент. ISSF также приводит формулу с поправкой на марганец — PRENMn: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Существование PRENW и PRENMn показывает, что «PREN» не является одним неизменным уравнением во всех публикациях. Нижний индекс указывает читателю, какая условность состава была выбрана. Если источник приводит значение без нижнего индекса для марки с вольфрамом, следует проверить основу расчёта, а не делать предположения. Наконец, PRENW остаётся индексом для ранжирования стойкости к локальной коррозии в хлоридсодержащих условиях, а не подтверждением пригодности компонента к эксплуатации. ASTM G48 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов посредством измерения стойкости к инициированию точечной и щелевой коррозии в заданных условиях с хлоридом железа(III). Такие испытания могут служить дополнением к сравнению на основе расчёта, однако они не воспроизводят все сочетания температуры, активности хлоридов, отложений, сварки, щелей, доступности кислорода и механических повреждений, встречающиеся в эксплуатации. Более высокое значение PRENW может подтверждать ожидание большей стойкости в рамках релевантной совокупности сравниваемых материалов. Однако оно не гарантирует, что марка с вольфрамом будет противостоять разрушению в любой хлоридсодержащей среде, и не отменяет необходимости испытаний и анализа конструкции. Указывайте используемый вариант, приводите арифметику и рассматривайте результат как эмпирическое свидетельство, а не как универсальную оценку коррозионной стойкости. ## PRENMn и обработка марганца PRENMn представляет собой скорректированную с учетом марганца форму эквивалентного числа стойкости к питтингообразованию. Его назначение заключается не в пересмотре PREN для каждой нержавеющей стали, а в предоставлении альтернативного сравнения на основе химического состава, когда марганец рассматривается как фактор, снижающий стойкость к локальной коррозии. Это различие важно, поскольку марганец присутствует в составе многих нержавеющих сталей, но отсутствует в распространенном уравнении PREN. PREN остается эмпирическим индексом. Как правило, более высокое значение соответствует большей стойкости к локальному воздействию в растворах, содержащих хлориды, что отмечено в статье 2021 года в журнале *Metals*, однако это число не является прогнозом срока службы, гарантированным потенциалом питтингообразования или заменой коррозионных испытаний. Член, учитывающий марганец, изменяет рассчитанный индекс, но не превращает расчет в непосредственную модель коррозии. ### Выражение ISSF для PRENMn International Stainless Steel Forum (ISSF) приводит выражение с поправкой на марганец в следующем виде: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Именно эта форма приведена ISSF в публикации 2025 года *Duplex Stainless Steels*. Хром, молибден, азот и марганец выражаются в массовых процентах. Содержание марганца вычитается непосредственно с коэффициентом, равным единице. При использовании одного и того же химического анализа такая конструкция дает значение ниже, чем распространенное выражение: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) British Stainless Steel Association опубликовала это распространенное уравнение в 2025 году. В нем отсутствует отдельный член для марганца. Это не означает, что марганец не имеет металлургического значения. Марганец может влиять на стабильность аустенита, растворимость азота, фазовый баланс, включения и состав пассивной пленки. Его влияние на локальную коррозию также зависит от общей системы легирования и истории обработки. Распространенное выражение PREN — это лишь устоявшаяся эмпирическая конвенция, в которой основными членами являются хром, молибден и азот. Рассмотрим химический анализ стали, содержащей 22,0% Cr, 3,0% Mo, 0,18% N и 2,0% Mn. Распространенный расчет имеет вид: 22.0+3.3⁢(3.0)+16⁢(0.18)=34.38 При применении выражения ISSF для PRENMn получаем: 22.0+3.3⁢(3.0)+16⁢(0.18)−2.0=32.38 Поправка на марганец изменяет представленный индекс, не изменяя химический состав сплава. | Расчёт | Применённое выражение | Результат | |---|---|---| | Распространённый PREN | 22.0 + 3.3(3.0) + 16(0.18) | 34.38 | | PRENMn | 22.0 + 3.3(3.0) + 16(0.18) − 2.0 | 32.38 | Оба значения относятся к одной и той же плавке, но представляют собой разные индексы. Обозначение обоих результатов просто как «PREN 34,4» и «PREN 32,4» без указания использованных уравнений создает предпосылки для некорректного сравнения. Такой подход особенно актуален при сравнении дуплексных, ферритных и других семейств нержавеющих сталей с различным содержанием марганца. Например, UNS S32205, обычно обозначаемая как дуплексная нержавеющая сталь 2205, часто рассматривается с использованием стандартного соотношения PREN. При явно выбранной соответствующей конвенции также может быть рассчитано значение с поправкой на марганец. Ни один из этих результатов не следует представлять как единственную внутренне присущую марке характеристику коррозионной стойкости. Фактическое поведение зависит от фазового баланса, сегрегации, термической обработки, состояния поверхности, микроструктуры зоны сварного шва и хлоридной среды. Никель не входит ни в распространенное уравнение PREN, ни в уравнение ISSF для PRENMn. Society of Petroleum Engineers указывает, что «никель не включен в уравнение». Это отсутствие не означает, что никель не имеет металлургического значения. Помимо прочего, никель влияет на стабильность фаз и ферритно-аустенитный баланс, однако семейство уравнений PREN не присваивает ему числового коэффициента. ### Почему варианты формул должны иметь обозначение PRENMn, обычный PREN и PRENW представляют собой взаимосвязанные конвенции, но не взаимозаменяемые уравнения. ISSF приводит PRENW в следующем виде: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) Таким образом, член, учитывающий вольфрам, умножается на 0,5 внутри скобок эквивалента молибдена, тогда как марганец в PRENMn вычитается за пределами скобок. В отчете, где указано только «PREN = 40», остается неизвестным, какое именно соотношение использовалось для получения этого значения. Вместе с уравнением также должна указываться основа химического состава. В расчете следует отметить, используются ли номинальные пределы для марки, химический состав, установленный для изделия, анализ ковшевой пробы, контрольный анализ или измеренный локальный состав. Стандарты и технические паспорта обычно приводят диапазоны, а не один результат химического анализа. Подстановка среднего значения для каждого диапазона может дать удобную оценку, но она не равнозначна расчету по сертифицированному анализу плавки. Особого внимания требует азот, поскольку его небольшие изменения умножаются на 16, тогда как молибден умножается на 3,3. Такой же строгости следует придерживаться в отношении единиц измерения. В этих выражениях используются массовые проценты, а не массовые доли, записанные десятичными дробями. Ввод значения 0,22 для 22% Cr вместо 22,0 уменьшает вклад хрома почти на два порядка. Обозначение «%Cr» в рамках данной расчетной конвенции означает содержание хрома в массовых процентах. Следует также указывать правила округления. Если каждое значение химического состава округляется до выполнения расчета, результат может отличаться от результата расчета, в котором аналитические цифры сохраняются до последнего этапа. Поэтому в корректном отчете указывают уравнение, источник и основу химического состава, дату расчета или редакцию документа, если это имеет значение, а также окончательное правило округления. Формулировка «PRENMn = 32,4, уравнение ISSF, химический анализ плавки в массовых процентах, округлено до одного знака после запятой» обеспечивает воспроизводимость. Формулировка «PREN приблизительно равен 32» — нет. Вычитание марганца не следует интерпретировать как универсальную поправку, которую необходимо применять к любой нержавеющей стали. Выражение ISSF представляет собой эмпирическую конвенцию для определенной системы сравнения. Его применение к высоконикелевой аустенитной стали, ферритной стали или дуплексной стали не устраняет различия в микроструктуре и коррозионной истории. Оно также не доказывает, что марганец снижает стойкость к питтингообразованию ровно на один балл PREN при каждом дополнительном массовом проценте в любой среде. ### Сравнение результатов, рассчитанных по разным конвенциям Сравнение имеет смысл только тогда, когда один и тот же химический анализ обрабатывается с использованием четко обозначенных уравнений. Предположим, что сплав содержит 25,0% Cr, 4,0% Mo, 0,30% N, 2,0% Mn и 0,5% W. Обычный PREN равен: 25.0+3.3⁢(4.0)+16⁢(0.30)=40.60 Результат с поправкой на марганец: 40.60−2.0=38.60 Результат с учетом вольфрама: 25.0+3.3⁢(4.0+0.5×0.5)+16⁢(0.30)=41.425 После округления до одного знака после запятой получаются значения 40,6, 38,6 и 41,4. Разброс обусловлен конвенцией, а не тем, что речь идет о трех разных сталях. Если приводить эти значения без обозначений, может возникнуть впечатление, что PRENW показывает более высокую стойкость, чем PRENMn, хотя формулы отвечают на разные эмпирические вопросы сравнения. По этой же причине в таблице, сравнивающей UNS S32750, UNS S32205 и UNS S31603, уравнение следует указывать в заголовке или в расположенной рядом примечании. Таблица со значениями «PREN», в которой смешаны обычный PREN, PRENW и PRENMn, методологически некорректна, если каждое значение не имеет соответствующего обозначения. Сам порядок марок может измениться, особенно если марки имеют близкие содержания хрома, молибдена и азота, но различаются по уровням вольфрама или марганца. Расчет по-прежнему требует валидации. ASTM G48 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов путем измерения стойкости к инициированию питтинговой и щелевой коррозии в заданных условиях с использованием хлорида железа. Эти испытания позволяют сравнивать образцы в контролируемых процедурах, но не воспроизводят каждую эксплуатационную среду. На результат могут влиять концентрация хлоридов, температура, доступ кислорода, отложения, щели, сварка, состояние поверхности и продолжительность воздействия. Поэтому PRENMn следует указывать как четко обозначенный индекс, а не как универсальную характеристику коррозионной стойкости. Используйте уравнение ISSF, когда предусмотрена именно эта конвенция, сохраняйте обычное уравнение PREN там, где оно является установленной основой сравнения, и никогда не включайте результаты, полученные по разным формулам, в один рейтинг без указания способа расчета каждого значения. ## PREN для ферритных, дуплексных и других нержавеющих сталей Эквивалентное число стойкости к питтинговой коррозии (Pitting Resistance Equivalent Number, PREN) используется для нескольких семейств нержавеющих сталей, включая ферритные, дуплексные, аустенитные и мартенситные марки. Однако такое распространённое применение не превращает PREN в универсальный показатель коррозионной стойкости. Это по-прежнему эмпирический индекс, основанный на химическом составе и предназначенный для сравнения предполагаемой стойкости к локальной коррозии в условиях, содержащих хлориды. Обычно используется следующий расчёт: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Содержание хрома, молибдена и азота вводится в массовых процентах. Британская ассоциация нержавеющей стали привела это выражение в своём разъяснении расчётов PREN, опубликованном в 2025 году. Более высокое значение обычно указывает на более высокую стойкость к питтинговой коррозии, вызванной хлоридами, поскольку молибден и азот, наряду с хромом, вносят существенный вклад в расчётное значение. В статье, опубликованной MDPI в журнале *Metals* в 2021 году, эта зависимость также описывается как соответствие более высокого PREN большей стойкости к локальному воздействию в растворах, содержащих хлориды. Это число не является потенциалом питтингообразования, прогнозом срока службы или критерием «годен/не годен». Компания Outokumpu описывает «PRE или PREN» как «индекс, основанный на химическом составе и используемый для ранжирования и сравнения нержавеющих сталей по стойкости к питтинговой коррозии». Эта формулировка имеет значение. PREN сравнивает составы в рамках определённой интерпретации; он не воспроизводит влияние сварки, загрязнения поверхности, термической обработки, щелей, отложений, температуры, кислотности, концентрации кислорода или режима течения. Никель исключён из распространённого выражения PREN, хотя он влияет на фазовый баланс и другие металлургические и коррозионные свойства. Limited evidence Никель в стандартное уравнение не включён. Общество инженеров нефтяной промышленности особо указало на это в 2025 году. Никель по-прежнему влияет на стабильность фаз, образование аустенита, ударную вязкость и общую коррозионную стойкость, однако отсутствие никеля в формуле не позволяет рассматривать PREN как полное описание сплава. ### Ферритные нержавеющие стали Ферритные нержавеющие стали имеют ферритную матрицу с объёмно-центрированной кубической решёткой и обычно легированы преимущественно хромом. В зависимости от марки и предполагаемых условий эксплуатации их состав также может включать молибден, азот, титан, ниобий и другие легирующие элементы. Поскольку стандартное уравнение PREN использует хром, молибден и азот, его можно применять к ферритным маркам так же, как и к другим нержавеющим сталям. Такой расчёт полезен для размещения ферритных составов на сравнительной шкале. Однако он не устраняет металлургические особенности, отличающие ферритные нержавеющие стали от аустенитных или дуплексных сталей. Ферритные марки могут по-разному реагировать на сварку, термическое воздействие и повреждение поверхности, даже если их расчётные значения PREN близки к значениям марок другого семейства. На наблюдаемое начало питтинговой коррозии могут влиять структура зёрен, выделения, химический состав сварной зоны и состояние пассивной плёнки. К ферритному семейству относятся такие обозначения, как EN [1.4003](/ru/материалы/номер-материала/1.4003 " — состав, аналоги и стандарты"), EN 1.4016 и EN 1.4521, тогда как более высоколегированные ферритные составы также охватываются другими национальными, региональными стандартами или стандартами на конкретную продукцию. Эти обозначения не следует рассматривать как взаимозаменяемые названия одного класса коррозионной стойкости. Каждое из них относится к определённому диапазону химического состава и обозначению продукции, поэтому при расчёте PREN следует использовать состав, применимый к оцениваемому материалу. Номинальное обозначение марки может задавать диапазон, а не один точный химический анализ. Поэтому две плавки, соответствующие одной и той же спецификации, могут давать несколько различающиеся расчётные значения PREN. Если сертификат поставщика содержит измеренные значения содержания хрома, молибдена и азота, их можно подставить в уравнение. Если доступны только номинальные или максимальные значения, результат является оценкой, связанной с этими допущениями. Ферритные нержавеющие стали также показывают, почему состояние поверхности имеет значение. Шлифование, травление, полирование и воздействие загрязнений железом могут изменить поверхность, контактирующую с хлоридным раствором, не изменяя общего значения PREN. Механически повреждённая или загрязнённая поверхность может инициировать разрушение раньше, чем чистая, надлежащим образом обработанная поверхность стали из той же плавки. PREN не способен учитывать это различие. В руководстве по ферритным сталям, опубликованном Международным форумом нержавеющей стали (ISSF), PREN представлен как один из способов, связанных с химическим составом, обсуждать стойкость к локальной коррозии различных видов продукции из нержавеющей стали. Поэтому его следует рассматривать как вспомогательный инструмент для сравнения, а не как доказательство того, что любая ферритная марка с определённым расчётным значением будет одинаково вести себя в эксплуатации. ### Дуплексные нержавеющие стали Дуплексные нержавеющие стали содержат как ферритную, так и аустенитную фазы. Их эксплуатационные характеристики зависят не только от общего химического состава, но и от соотношения, распределения и состояния этих фаз. Дуплексное семейство включает такие обозначения, как EN 1.4462 и соответствующие обозначения UNS S31803 и UNS S32205, если конкретный стандарт на продукцию указывает их применимость. Для менее легированных и более высоколегированных дуплексных марок используются другие точные обозначения. Само обозначение не отменяет необходимости проверить применимые требования к химическому составу и продукции. PREN особенно часто используется при обсуждении дуплексных нержавеющих сталей, поскольку азот, хром и молибден имеют большое значение для их стойкости к локальной коррозии. Азот способствует образованию аустенита и имеет высокий коэффициент в уравнении. Молибден и хром вносят вклад через остальные слагаемые. Для дуплексных составов, содержащих вольфрам, в документе ISSF по дуплексным сталям, опубликованном в 2025 году, приведено альтернативное выражение: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) В этом случае вольфрам включается в слагаемое, связанное с молибденом, в количестве, равном половине его массовой доли. Это выражение не следует безоговорочно смешивать с обычным расчётом PREN. В опубликованном значении должно быть указано, использовался ли PREN или PRENW. В том же документе ISSF также приведено выражение с поправкой на марганец: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Эта форма отражает попытку учесть влияние марганца при сравнении дуплексных составов. Она не является тем же индексом, что и стандартное выражение. Числовой результат, рассчитанный с использованием PRENMn, следует обозначать соответствующим образом, поскольку его прямое сравнение с обычным PREN без уточнения может создать ложное впечатление точности. Дуплексная металлургия особенно ясно показывает ограничения одного числового показателя. Сварка может изменить соотношение феррита и аустенита в металле шва и зоне термического влияния. Избыточное содержание феррита, неподходящая скорость охлаждения или выделения фаз при термическом воздействии могут снизить стойкость к локальной коррозии, даже если химический состав основного металла обеспечивает высокое значение PREN. И наоборот, контролируемая процедура изготовления может сохранить более благоприятное фазовое соотношение и состояние поверхности. Термическая обработка также имеет значение. Дуплексную продукцию изготавливают и подвергают растворной обработке в условиях, предназначенных для контроля фазового соотношения и предотвращения образования вредных интерметаллических фаз. Сигма-фаза и родственные выделения могут локально поглощать хром и молибден, создавая участки с более низкой стойкостью, чем можно предположить по общему составу. PREN, рассчитанный по данным сертификата, не способен выявить такое обеднение микроструктуры. В документе ISSF по дуплексным сталям также указано, что более высокое значение свидетельствует о полуколичественно большей стойкости к локальной коррозии в грунтах, содержащих хлориды. Именно слово «полуколичественно» является важной оговоркой. Индекс позволяет ранжировать материалы, но не устанавливает универсальный порог для любого грунта, морской воды, технологического потока или геометрии щели. ### Почему семейство марки меняет интерпретацию Значение PREN имеет смысл только в совокупности с семейством нержавеющей стали, спецификацией, состоянием материала и предполагаемой средой эксплуатации. Одинаковый числовой индекс, рассчитанный для ферритной и дуплексной стали, не гарантирует одинаковую стойкость к питтинговой коррозии. Их фазовые структуры различаются, их реакция на сварку различается, а склонность к выделению фаз или нарушению фазового равновесия неодинакова. Такая же осторожность необходима при сравнении дуплексной марки с аустенитной или мартенситной. Стандартная формула рассматривает отдельные элементы как взвешенные составляющие, но не включает никель, медь, кремний, углерод, качество обработки поверхности, структуру зёрен или историю изготовления. Кроме того, она не указывает, относится ли приведённый состав к анализу плавки, анализу продукции или номинальному значению. Подтверждение требует испытаний и инженерной оценки. ASTM G48:2011 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов посредством определения стойкости к инициированию питтинговой и щелевой коррозии в заданных условиях с использованием хлорида железа. Эти методы обеспечивают контролируемое сравнение, однако хлорид железа не является полной моделью каждой эксплуатационной среды. Технологический раствор, содержащий хлориды, может отличаться по температуре, pH, окислительной способности и характеру смачивания; заглублённый компонент может подвергаться воздействию отложений и дифференциальной аэрации; сварная конструкция может содержать несколько металлургически различных зон. По этой причине PREN наиболее обоснованно указывать вместе с формулой, основой для определения состава и состоянием материала. Запись «PREN 40» без этих сведений является неполной. Полезное сравнение указывает, является ли значение обычным PREN, PRENW или PRENMn, приводит обозначение марки, уточняет, является ли химический состав номинальным или измеренным, а также отделяет расчёты для основного металла от оценки сварного шва или зоны термического влияния. При таком дисциплинированном использовании PREN позволяет обсуждать ферритные, дуплексные и другие нержавеющие стали в рамках общей шкалы, основанной на химическом составе. Однако он не делает эти семейства металлургически эквивалентными и не может заменить испытания там, где локальная коррозия способна привести к серьёзным последствиям. ## Никель, Проектирование Сплавов и Распространённое Неверное Толкование ### Почему никель отсутствует в распространённом уравнении Распространённый расчёт имеет вид: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Содержание легирующих элементов выражается в массовых процентах. Для хрома, молибдена и азота предусмотрены соответствующие слагаемые; никель в уравнение не входит. Society of Petroleum Engineers прямо указывает это в своём обсуждении выбора материалов за 2025 год: «никель не включён в уравнение». Это не случайный пропуск и не типографская ошибка в формуле. Причина заключается в том, что PREN представляет собой ограниченный эмпирический индекс, а не полное численное описание металлургии нержавеющих сталей. Индекс был разработан для сравнения склонности нержавеющих сталей к локализованной коррозии, особенно к питтинговой коррозии, в условиях, содержащих хлориды. В распространённом выражении хром представляет основной вклад в формирование пассивной плёнки, тогда как молибден и азот, как правило, повышают сопротивление локальному разрушению. Коэффициенты — 3,3 для молибдена и 16 для азота — являются эмпирическими весовыми множителями, а не универсальными физическими константами. British Stainless Steel Association приводит уравнение именно в этой форме в своём разъяснении расчётов PREN за 2025 год. Как сообщает статья в журнале *Metals* за 2021 год, более высокое расчётное значение обычно указывает на более высокую стойкость к локализованному воздействию в хлоридсодержащих средах, однако слово «обычно» имеет значение. PREN ранжирует составы в рамках определённой схемы сравнения; он не рассчитывает срок службы, гарантированный потенциал питтингообразования или гарантированную минимальную температуру, при которой начинается разрушение. Альтернативные выражения подтверждают, что PREN представляет собой семейство эмпирических формул для сравнения, а не полную модель коррозии. International Stainless Steel Forum приводит: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) для выражения с учётом вольфрама и: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn для выражения с поправкой на марганец. Никель отсутствует в обеих приведённых формах. Изменение формулы с учётом вольфрама или марганца не превращает PREN в универсальный показатель эксплуатационных характеристик сплава. Оно лишь изменяет эмпирическое сравнение, используемое для определённой группы нержавеющих сталей или для конкретной интерпретации состава. Простой расчёт показывает, почему отсутствие никеля в арифметическом выражении не следует трактовать как отсутствие его роли в металлургии. Если использовать приблизительные номинальные составы, то для нержавеющей стали типа 304 с содержанием 18 мас.% Cr, без предусмотренного содержания Mo и с 0,08 мас.% N распространённое значение PREN составит около 19,3. Для нержавеющей стали типа 316L с 17 мас.% Cr, 2,5 мас.% Mo и 0,05 мас.% N оно составит около 26,1. Никель присутствует в обеих марках, однако его содержание не подставляется в формулу. Различие между этими иллюстративными значениями PREN обусловлено слагаемыми, вес которых предусмотрен конструкцией уравнения, а не утверждением, будто никель не влияет ни на один из этих сплавов. Состав также не равнозначен состоянию материала. Сегрегация, включения, термическая обработка, термические циклы при сварке, загрязнение поверхности, фазовое соотношение и качество отделки поверхности могут изменять характеристики локализованной коррозии. Две плавки с близкими номинальными значениями PREN могут вести себя неодинаково при испытаниях или в эксплуатации. Стандарт ASTM G48:2011 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов посредством измерения сопротивления возникновению питтинговой и щелевой коррозии в заданных условиях с использованием хлорного железа. Такие испытания могут подтвердить сравнение для выбранной методики. Однако они не превращают уравнение PREN в замену испытаниям. ### Металлургическая роль никеля и область применения PREN Никель играет важную металлургическую роль, несмотря на отсутствие соответствующего слагаемого в распространённом уравнении PREN. В нержавеющих сталях на основе железа, хрома и никеля никель стабилизирует аустенитную фазу. Тип 304, обозначаемый как UNS S30400, представляет собой аустенитную нержавеющую сталь, в которой соотношение хрома и никеля обеспечивает аустенитную структуру в широком диапазоне условий обработки. В типе 316L, обозначаемом как UNS S31603, никель участвует в формировании этого фазового соотношения, тогда как молибден дополнительно повышает сопротивление локализованной коррозии по сравнению со стандартным семейством 18Cr-8Ni. Это фазовое воздействие выходит за пределы одной лишь кристаллической структуры. Никель влияет на ударную вязкость, особенно при низких температурах; пластичность; деформационное упрочнение; магнитные свойства; поведение при горячем и холодном формовании; а также на соотношение феррита и аустенита при сварке. В аустенитных марках достаточное содержание никеля помогает подавлять нежелательное превращение в феррит или мартенсит в процессе обработки, хотя конечное фазовое соотношение зависит от всего состава и термической истории. Никель также взаимодействует с углеродом, азотом, марганцем, хромом и молибденом. Поэтому он является частью проектирования сплава, даже если конкретный индекс коррозионной стойкости не назначает ему численного коэффициента. Особенно ясно это различие видно на примере дуплексных нержавеющих сталей. Такая марка, как 2205, обычно обозначаемая как UNS S32205 или UNS S31803 в зависимости от установленного для изделия стандарта и обозначения, рассчитана на содержание как феррита, так и аустенита. Никель способствует формированию доли аустенита, тогда как хром, молибден и азот в значительной степени обеспечивают сопротивление локализованной коррозии. Азот особенно важен, поскольку он способствует образованию аустенита и упрочняет сплав, одновременно имея большой коэффициент в выражении PREN. Расчёт PREN отражает лишь отдельные аспекты такой конструкции. Ферритные марки демонстрируют то же ограничение с другой стороны. Тип 430, обозначаемый как UNS S43000, содержит мало никеля или вообще не содержит намеренно введённого никеля по сравнению с аустенитными марками, однако его коррозионное поведение нельзя вывести только из содержания никеля. Важны его ферритная структура, содержание хрома, состояние поверхности, включения и окружающая среда. Отсутствие никеля или его низкое содержание автоматически не означает низкой стойкости к локализованной коррозии, так же как наличие никеля автоматически не означает высокого значения PREN. Никель может влиять на коррозионное поведение и за пределами узкого сравнения стойкости к питтинговой коррозии. Он воздействует на общие скорости коррозии в некоторых кислотных и щелочных средах, сопротивление коррозионному растрескиванию под напряжением в определённых условиях, поведение, связанное с водородом, коррозионную усталость и стабильность пассивного или активного состояния поверхности. Эти эффекты зависят от среды. Один коэффициент для никеля не смог бы достоверно представить их все, а его включение в распространённую формулу без подтверждённого обоснования создало бы ложную точность. Именно поэтому в разъяснении Outokumpu за 2025 год PRE или PREN описывается как индекс на основе состава, используемый для ранжирования и сравнения нержавеющих сталей по сопротивлению питтинговой коррозии. Оперативный смысл имеют слова «ранжирование и сравнение». Это выражение полезно именно потому, что оно достаточно узко для приблизительного сравнения, а не потому, что предсказывает каждое свойство сплава. ### Как избежать утверждения о незначимости неучтённых элементов Неучтённый элемент не является незначимым элементом. Это элемент, которому выбранный индекс не присваивает балл. Такое различие следует ясно обозначать всякий раз, когда приводится PREN. Отсутствие никеля означает лишь, что распространённый эмпирический индекс стойкости к питтинговой коррозии не содержит прямого слагаемого для никеля. Это не означает, что никель не играет роли в стабильности фаз, механических свойствах, свариваемости или более широком коррозионном поведении. Это также не означает, что PREN может с одинаковой надёжностью сравнивать все семейства нержавеющих сталей. При сравнении аустенитных, ферритных и дуплексных марок необходимо учитывать различия в их микроструктурах и предшествующей обработке, даже если к каждому составу применяется одна и та же арифметика. Не следует и отрывать расчётное значение от условий окружающей среды. Концентрация хлоридов, температура, кислотность, доступность кислорода, отложения, щели, поток, микробиологическая активность и гальваническая связь могут изменять вероятность и тяжесть локализованного разрушения. International Stainless Steel Forum описывает более высокое значение как указывающее, в полуколичественном смысле, на большую стойкость к локализованной коррозии в хлоридсодержащих грунтах. Слово «полуколичественном» ограничивает такое утверждение. Эксплуатация в грунте не идентична эксплуатации в морской воде, горячем технологическом потоке с хлоридами или лабораторном испытании с хлорным железом. Поэтому PREN может служить основой для предварительного сравнения материалов, особенно если марки относятся к родственным семействам и их составы известны. Однако он не может установить, что один компонент прослужит дольше другого в любой хлоридсодержащей среде. Материал с более высоким PREN всё равно может подвергнуться питтинговой коррозии из-за дефекта сварного шва, загрязнённой поверхности, включения, неожиданно возникшей щели или температуры, выходящей за пределы основы сравнения. И наоборот, марка с более низким PREN может работать удовлетворительно, если содержание хлоридов, температура и продолжительность воздействия остаются умеренными. Корректная интерпретация является узкой, но полезной: никель отсутствует в уравнении, поскольку этот конкретный индекс был построен на основе выбранных слагаемых состава, связанных со стойкостью к локализованной коррозии. При этом разработчикам сплавов по-прежнему необходим никель для управления фазовым составом и балансом свойств. Инженерам по-прежнему необходимы стандарты, контроль изготовления и коррозионные испытания — например, регламентированные методики ASTM G48 — когда решение об эксплуатации зависит от фактических характеристик, а не от ранжирования на основе состава. ## PREN и испытания по ASTM G48 PREN и ASTM G48 отвечают на связанные, но разные вопросы. PREN рассчитывается по химическому составу. ASTM G48 даёт экспериментальный результат для конкретного образца, подвергнутого воздействию по заданной лабораторной методике. Рассматривать их как взаимозаменяемые — распространённая причина ошибочных сравнений коррозионной стойкости. Обычно используется выражение: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Хром, молибден и азот указываются в массовых процентах. Результат не имеет размерности. Это эмпирический индекс для ранжирования нержавеющих сталей по ожидаемой стойкости к локализованной коррозии в средах, содержащих хлориды, а не прямое измерение скорости коррозии, срока службы или потенциала питтингообразования. Британская ассоциация нержавеющей стали привела эту формулу в своём разъяснении расчётов PREN, опубликованном в 2025 году. \[4\] \[4\] [**How to Optimize Tubing Material Selections Using PREN Value**](https://jpt.spe.org/how-optimize-tubing-material-selections-using-pren-value). Society of Petroleum Engineers. Journal of Petroleum Technology, 2025. В уравнении также отсутствует никель. Society of Petroleum Engineers заявило в 2025 году, что «никель не включён в уравнение». Это упущение не означает, что никель не имеет металлургического значения. Никель влияет на фазовый баланс, стабильность аустенита, вязкость и общую коррозионную стойкость, особенно у дуплексных и аустенитных марок. Это означает лишь, что в данном конкретном индексе стойкости к питтингу никелю не присвоен коэффициент. International Stainless Steel Forum также приводит два связанных выражения. Для сплавов, содержащих вольфрам: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) Для формы с поправкой на марганец: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Эти варианты могут изменять числовое ранжирование, особенно для дуплексных нержавеющих сталей или составов со значительным содержанием вольфрама или марганца. Поэтому при указании числового значения необходимо приводить использованную формулу, а не только обозначение «PREN». ![Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу](/images/uploads/8d001fa1-084a-48d8-9dd4-925c4dd00273/wiki-inline-a-laboratory-technician-inspecting-stainless-steel-specimens-after-ferric-chlori-1920x1288.jpg)[](/images/uploads/8d001fa1-084a-48d8-9dd4-925c4dd00273/wiki-inline-a-laboratory-technician-inspecting-stainless-steel-specimens-after-ferric-chlori-1920x1288.avif "Увеличить изображение — Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу")ASTM G48 measures specimen response under defined ferric-chloride laboratory conditions. ### Для сравнения каких характеристик предназначен ASTM G48 ASTM G48 — это стандарт лабораторных испытаний, предназначенный для сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов по их стойкости к возникновению питтинговой и щелевой коррозии в заданных условиях с использованием хлорида железа(III). ASTM International описала это назначение в редакции ASTM G48 от 2011 года. Стандарт не рассчитывает индекс состава. Он подвергает образцы воздействию агрессивной хлоридной среды и фиксирует, возникает ли локализованное разрушение и при каких условиях. Это различие имеет значение. Сертификат завода-изготовителя может содержать сведения о содержании хрома, молибдена, азота и других химических элементов, на основании которых рассчитывается PREN. Однако он не может предоставить критическую температуру питтингообразования или потерю массы по ASTM G48. И наоборот, результат G48 относится к испытанному состоянию материала и конкретной методике; его нельзя автоматически преобразовать в универсальное значение PREN. ASTM G48 включает методы, предназначенные для оценки питтинговой и щелевой коррозии, в том числе метод A для испытаний на питтинговую коррозию в хлориде железа(III) и метод B для испытаний на щелевую коррозию в хлориде железа(III). Другие методы этого стандарта предусматривают определения, основанные на температуре, такие как критическая температура питтингообразования или критическая температура щелевой коррозии. Необходимо указывать применённые редакцию и метод, поскольку сама по себе формулировка «испытано по ASTM G48» является неполной. Результаты ASTM G48 — это измеренные отклики при заданных лабораторных процедурах, а не рассчитанные значения PREN. | Результаты ASTM G48 | Что они отражают | Чего они не устанавливают | |---|---|---| | Критическая температура питтинговой коррозии | Температура, связанная с зарождением питтингов при выбранном методе | Универсальный предел эксплуатационной температуры | | Критическая температура щелевой коррозии | Температура, связанная с щелевым воздействием при выбранном методе | Характеристики при любой геометрии щели | | Потеря массы после воздействия | Измеренная потеря материала во время заданного воздействия | Прямой пересчёт в срок службы | | Соответствие или несоответствие при выбранных условиях | Реакция в заданных условиях воздействия хлорного железа | Универсальная оценка коррозионной стойкости | Типичным результатом может быть заключение о прохождении или непрохождении испытания при выбранных температуре и времени выдержки, критическая температура питтингообразования, критическая температура щелевой коррозии либо описание выявленного разрушения после выдержки. Формат отчётности зависит от метода. Образец, на котором при одной температуре не обнаружено видимых питтингов, не продемонстрировал стойкость к любому хлоридному раствору в условиях эксплуатации; и образец, на котором возник питтинг в хлориде железа(III), не обязательно позволяет точно предсказать температуру или потенциал, при которых он разрушится в технологическом потоке. ASTM G48 особенно полезен для сравнения таких марок, как UNS S30400, обычно обозначаемая как Type 304; UNS S31603, обычно обозначаемая как Type 316L; UNS S32205, обычно обозначаемая как дуплексная нержавеющая сталь 2205; а также более легированных марок, таких как UNS S32750, обычно обозначаемая как супердуплексная нержавеющая сталь 2507. Такие сравнения имеют смысл только при контролируемых образцах, подготовке и условиях испытаний. Например, сравнение растворно-отожжённого листа и сварной трубы может отражать состояние зоны термического влияния, поверхностную окалину или историю изготовления не в меньшей степени, чем номинальный химический состав марки. Это испытание является инструментом предварительной оценки и сравнения, а не миниатюрной моделью эксплуатационной установки. Хлорид железа(III) намеренно создаёт агрессивные условия и может быстро вызвать локализованное разрушение. Его высокая жёсткость помогает разделять сплавы в лаборатории, но не воспроизводит все сочетания содержания кислорода, pH, активности хлоридов, скорости потока, отложений, биоплёнок, давления, температуры и электрохимического потенциала, встречающиеся в оборудовании. ### Лабораторные условия испытаний в хлориде железа(III) При испытаниях в хлориде железа(III) используется окисляющий хлоридный раствор, обычно приготовленный из гексагидрата хлорида железа(III) FeCl₃·6H₂O, при концентрации и в объёме, указанных в применимой процедуре ASTM G48. Этот раствор не является просто «солёной водой». Ионы железа(III) повышают окислительный характер воздействия, а хлорид способствует разрушению пассивной плёнки и стабилизирует небольшие анодные области, связанные с ростом питтингов. Температура является важной управляющей переменной. В рамках некоторых процедур G48 образцы выдерживают при фиксированной температуре в течение заданного времени; в рамках других температуру повышают или иным образом оценивают для определения критического значения. Время выдержки, приготовление раствора, конфигурация сосуда и ориентация образца могут влиять на наблюдаемый результат. Более высокая критическая температура питтингообразования обычно указывает на лучшую стойкость в рамках данной испытательной системы, но только при использовании одного и того же метода и одинаковых критериев отчётности. Состояние поверхности имеет не меньшее значение. Шлифование, полирование, травление, пассивация, цвета побежалости, внедрённые частицы, царапины и поверхностные загрязнения изменяют участки, в которых может начаться разрушение. Нержавеющая сталь с изменением цвета сварного соединения или оксидной окалиной может показать иные результаты, чем тот же номинальный сплав после надлежащей очистки. Поэтому в результате следует указывать состояние поверхности и процедуру очистки, а не ограничиваться обозначением марки. При испытании на щелевую коррозию появляется ещё одна переменная — формирователь щели. Нагруженная шайба или другая предусмотренная конструкция создаёт область с ограниченным доступом кислорода, где восстановление пассивной плёнки затруднено. Контактное давление, сочетание материалов, геометрия и способ сборки влияют на интенсивность и расположение разрушения. Результаты испытаний на питтинговую и щелевую коррозию не следует объединять. Сплав может практически не проявлять питтинговой коррозии на открытой поверхности, но при этом подвергаться коррозии под формирователем щели. После выдержки образец исследуют в соответствии с критериями соответствующего метода. Исследование может включать визуальный осмотр, очистку перед оценкой, измерение глубины питтингов или оценку щелевой коррозии. В интерпретации необходимо указать, что считалось отказом. Формулировка «коррозия отсутствует» может означать отсутствие видимого разрушения при определённой процедуре осмотра; это не означает отсутствия электрохимических изменений. ### Почему расчётное ранжирование и результаты испытаний могут расходиться PREN — полезный инструмент для первичного сравнения, поскольку химический состав сплава влияет на стабильность пассивной плёнки. В статье 2021 года, опубликованной в *Metals*, сообщается, что более высокое значение PREN в целом соответствует большей стойкости к локализованному разрушению в растворах, содержащих хлориды. International Stainless Steel Forum аналогичным образом указывает, что более высокое значение полуколичественно означает большую стойкость к локализованной коррозии в почвах, содержащих хлориды. Ограничение здесь выражается словом «полуколичественно». Расчёт рассматривает состав как определяющий входной параметр, тогда как ASTM G48 испытывает реальный материал с конкретной микроструктурой и состоянием поверхности. Ликвация при затвердевании, интерметаллические фазы, выделившиеся нитриды, обеднённые хромом области, соотношение феррита и аустенита, а также история термической обработки могут изменять характер локализованной коррозии без изменения номинального обозначения марки. Это особенно важно для дуплексных нержавеющих сталей, у которых фазовый баланс и распределение хрома, молибдена и азота между ферритом и аустенитом могут различаться. Состояние материала после изготовления также может изменить ожидаемое ранжирование. Сплав с высоким PREN, имеющий цвета побежалости после сварки, плохо протравленную поверхность или неблагоприятную термическую обработку, может подвергнуться разрушению раньше сплава с более низким PREN, но чистой и хорошо пассивированной поверхностью. Лист, пруток, труба и металл сварного шва могут иметь различную термическую историю. Химический анализ, использованный для расчёта PREN, может отражать номинальный диапазон, установленный спецификацией, тогда как образец G48 содержит фактический локальный состав и дефекты данного изделия. Сама формула также является ещё одним источником расхождений. Для азота используется коэффициент 16, поэтому небольшое аналитическое различие или разница в требованиях спецификации может существенно повлиять на рассчитанное значение. Марки, содержащие вольфрам, могут сравниваться с использованием PREN\_W, а не базового выражения PREN. Применение уравнения PREN\_Mn с поправкой на марганец к одному сплаву и базового уравнения к другому делает ранжирование несогласованным, если причина такого выбора ясно не указана. Ни PREN, ни G48 не отражают полностью эксплуатационные условия. Например, природная морская вода может характеризоваться биообрастанием, отложениями и изменяющейся концентрацией кислорода; горячая хлоридсодержащая технологическая среда может включать кислую химию, испарение и растягивающие напряжения; а оборудование для работы в сероводородсодержащих средах может требовать отдельной оценки коррозионного растрескивания под напряжением под воздействием сульфидов и эффектов водорода. G48 не заменяет такие оценки. Поэтому технически полезный отчёт должен содержать как сам индекс, так и подтверждающие его данные: точное выражение PREN, значения для каждого элемента и основу их аналитического определения; обозначение сплава и форму изделия; редакцию и метод ASTM G48; концентрацию хлорида железа(III), температуру и продолжительность выдержки; ориентацию образца и состояние поверхности; конструкцию формирователя щели, если применимо; а также критерий, использованный для выявления разрушения. Без этих сведений значение PREN и результат G48 могут создавать ложную точность. Корректная интерпретация ограниченна, но полезна: PREN помогает проводить первичный отбор и ранжирование составов, тогда как ASTM G48 показывает, как подготовленный образец реагирует на заданное ускоренное лабораторное воздействие. Ни одно из этих числовых значений не является универсальной оценкой коррозионной стойкости. ## Ограничения PREN в реальных эксплуатационных средах PREN полезен только в том случае, если его значение трактуется узко. Распространённое выражение PREN = %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) переводит содержание выбранных легирующих элементов, выраженное в массовых процентах, в эмпирический сравнительный индекс. Более высокое значение обычно указывает на большую стойкость к локализованному воздействию в растворах, содержащих хлориды, как описано в статье 2021 года в журнале *Metals*. Однако этот показатель не определяет срок службы, не гарантирует определённый потенциал питтингообразования и не устанавливает, что один компонент будет служить дольше другого при любых промышленных или морских воздействиях. Это различие важно, поскольку PREN ранжирует номинальный химический состав, тогда как коррозия происходит на реальной поверхности в реальной среде. На поверхности могут присутствовать оксидная плёнка, окалина, цвет побежалости после сварки, внедрённое железо, неметаллические включения или отложения. Среда может быть застойной, а не аэрированной, горячей, а не имеющей окружающую температуру, а её состав внутри щели может существенно отличаться от состава основного раствора. PREN не способен учитывать все эти условия. International Stainless Steel Forum (ISSF) также приводит модифицированные выражения, включая PRENW = %Cr + 3.3(%Mo + 0.5%W) + 16(%N) для сплавов, содержащих вольфрам, и PRENMn = %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) − %Mn. Эти варианты подтверждают то же ограничение: результат зависит от выбранной эмпирической формулы и использованного состава. Никель не включён в традиционное уравнение, как указало Society of Petroleum Engineers в 2025 году, хотя он по-прежнему влияет на стабильность фаз, структуру и коррозионное поведение. Одно число не может заменить металлографическое исследование и испытания в условиях, соответствующих эксплуатации. ### Концентрация хлоридов, температура и условия, связанные с кислородом Хлоридная среда не является единым, строго определённым условием эксплуатации. Её концентрация на поверхности металла может значительно отличаться от концентрации, измеренной в окружающей воде. Испарение способно концентрировать хлориды в тонкой влажной плёнке. Солевые отложения могут удерживать влагу у стенки трубы или сосуда. В щели под прокладкой, фланцем, опорой или отложением может сформироваться химическая среда, отличная от основного объёма жидкости, с повышенной кислотностью и изменённой активностью хлоридов. PREN не рассчитывает такие изменения. Температура добавляет ещё одну важную переменную. Повышение температуры обычно облегчает разрушение пассивной плёнки и может ускорить развитие уже существующей питтинговой коррозии. Марка стали, сохраняющая пассивное состояние в прохладном проточном хлоридном растворе, может подвергнуться разрушению, если те же хлориды присутствуют под теплоизоляцией или внутри нагретого технологического трубопровода. Однако единую температурную поправку нельзя применять к PREN для ферритных, аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей, поскольку на результат также влияют структура сплава, состояние поверхности и химический состав раствора. Поток жидкости может как снижать, так и повышать риск. Движущаяся жидкость может удалять отложения и предотвращать образование застойных концентрационных элементов, но высокая скорость, взвёрдые частицы или турбулентность способны повреждать пассивную плёнку. Эрозионно-коррозионный процесс может неоднократно открывать свежий металл, тогда как тупиковый участок трубопровода может оставаться химически застойным. Сравнение по PREN не показывает, какое из этих гидравлических условий имеет место. Условия, связанные с кислородом, имеют не меньшее значение. Нержавеющая сталь зависит от тонкой пассивной плёнки, обогащённой хромом, а доступность кислорода способствует её формированию и восстановлению. Поэтому хорошо аэрируемая поверхность и щель с недостатком кислорода могут вести себя по-разному, даже если они контактируют с одной и той же жидкостью. Различие в аэрации может сделать менее обогащённую кислородом область анодной по отношению к открытой поверхности. Такое разделение могут создавать отложения, а также биоплёнки, теплоизоляция, шлам и осадок. В то же время богатая кислородом вода может поддерживать сильную катодную реакцию за пределами питтинга, увеличивая движущую силу локального растворения после активации небольшого участка. \[5\] \[5\] [**Stainless Steel Pipe**](https://worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/Stainless_Steel_Pipe.pdf). International Stainless Steel Forum. International Stainless Steel Forum publication, 2025. Именно поэтому PREN не следует рассматривать как универсальную оценку стойкости к хлоридам. Стандарт ASTM G48, впервые опубликованный в упомянутой редакции 2011 года, устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов по склонности к инициированию питтинговой и щелевой коррозии в заданных условиях с хлоридом железа. Эти испытания представляют собой контролируемые сравнения, а не воспроизведение каждого варианта воздействия морской воды, технологической воды, почвы или атмосферы. ISSF указывает, что более высокий PREN означает полуколичественно более высокую стойкость к локализованной коррозии в почвах, содержащих хлориды; именно слово «полуколичественно» является важной оговоркой. Индекс помогает проводить ранжирование, но не устанавливает универсальный порог приемлемости для эксплуатации. ### Состояние поверхности, включения и повреждение пассивной плёнки Расчётное значение обычно определяется по объёмному или заданному химическому составу. Коррозия начинается на поверхности, где состав может отличаться от результатов анализа плавки. Компонент из нержавеющей стали может соответствовать требуемой номинальной марке и всё же плохо работать после изготовления, если на его поверхности присутствуют свободное железо, частицы углеродистой стали после шлифования, сварочные оксиды, цвет побежалости, окалина или другие загрязнения. Эти материалы могут нарушать пассивацию или создавать локальные электрохимические элементы. Загрязнение железом является хорошо известным примером. Инструменты из углеродистой стали, грузоподъёмные приспособления и проволочные щётки могут переносить частицы железа на нержавеющую сталь. Частицы могут ржаветь и окрашивать поверхность, однако одно лишь окрашивание не идентично питтингу в подложке из нержавеющей стали. Более того, загрязнение может препятствовать формированию однородной пассивной плёнки и затруднять контроль. Травление, соответствующая механическая обработка и химическая пассивация могут восстановить более чистую поверхность, но их пригодность зависит от марки стали, геометрии и контроля технологического процесса. PREN не показывает, применялись ли такие меры контроля. Шероховатость также изменяет характер воздействия. В углублениях могут задерживаться хлоридный раствор и отложения, а царапины способны становиться участками инициирования, если они содержат размазанный металл или внедрённые частицы. Полированная поверхность и сильно шлифованная поверхность, изготовленные из одной и той же нержавеющей стали 316L, имеют одинаковый номинальный PREN, но представляют для окружающей среды неодинаковый набор дефектов. Поверхности, подвергшейся истиранию во время монтажа, может потребоваться время для повторной пассивации до контакта с агрессивной хлоридной средой. Неметаллические включения — ещё одна причина ограниченности показателя, основанного на объёмном составе. Сульфидные и оксидные включения, а также сложные скопления включений могут становиться преимущественными участками инициирования. Важны их химический состав, размер, распределение и близость к поверхности. Молибден и азот в среднем составе сплава не гарантируют, что каждый микроскопический участок будет обладать такой же стойкостью, как матрица. Чистая мелкодисперсная совокупность включений может вести себя иначе, чем более крупная или химически более активная совокупность при той же номинальной марке стали. Повреждение пассивной плёнки может иметь механическую, химическую или термическую природу. Скользящий контакт, удар, кавитация и эрозия открывают свежий металл. Кислотные отложения или остатки моющих средств могут препятствовать быстрой повторной пассивации. Затем хлориды, trapped под повреждённым покрытием или прокладкой, могут атаковать небольшой участок, тогда как окружающая поверхность нержавеющей стали остаётся пассивной. После образования питтинга внутри него формируется замкнутая электрохимическая среда: ионы металла подвергаются гидролизу, кислотность повышается, а хлориды мигрируют в полость. Первоначальное ранжирование сплава по-прежнему имеет значение, но теперь инициирование и развитие процесса зависят от локальных условий, которые PREN не описывает. ![Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу](/images/uploads/25dd9254-0ebd-407d-90f7-740715503463/wiki-inline-a-welded-duplex-stainless-steel-joint-showing-the-weld-metal-heat-affected-zone-1920x1434.jpg)[](/images/uploads/25dd9254-0ebd-407d-90f7-740715503463/wiki-inline-a-welded-duplex-stainless-steel-joint-showing-the-weld-metal-heat-affected-zone-1920x1434.avif "Увеличить изображение — Расчёт эквивалентного числа стойкости к питтингу")Bulk PREN cannot establish the corrosion behavior of a welded joint or its heat-affected zone. ### Сварка, зоны термического влияния и локальный состав #### Термины, используемые при оценке сварных соединений Основной металл Исходный материал изделия за пределами зоны термического цикла сварки. Металл шва Материал, затвердевший из присадочного металла, основного металла вследствие разбавления или их сочетания. Зона термического влияния (ЗТВ) Основной материал, микроструктура или свойства которого изменились во время сварки без расплавления. Фазовый баланс Соотношение ферритной и аустенитной фаз, особенно важное для дуплексных нержавеющих сталей. Сварка особенно наглядно показывает разрыв между номинальным составом и поведением в эксплуатации. Сварная конструкция не является единым однородным сплавом. Она может включать основной металл, металл шва, границу сплавления и одну или несколько зон термического влияния (HAZ), каждая из которых имеет свою термическую историю и иногда отличается по составу. Сварочный присадочный материал может иметь PREN, отличный от PREN основного материала, а разбавление изменяет окончательный химический состав металла шва. Для дуплексных нержавеющих сталей, таких как UNS S32205, обычно обозначаемых как 2205, термический цикл сварки должен обеспечивать подходящее соотношение феррита и аустенита. Избыточное содержание феррита, избыточное содержание аустенита или вредные вторичные фазы могут изменять коррозионное поведение при локализованной коррозии, даже если сертифицированный объёмный состав даёт высокий PREN. Быстрое охлаждение, чрезмерное тепловложение, неподходящая температура между проходами или недостаточная защита при сварке — всё это может повлиять на такое соотношение. В некоторых условиях могут образовываться нитриды хрома или интерметаллические фазы, такие как сигма-фаза, обедняя близлежащие области хромом или молибденом. Обеднённая зона может быть значительно более уязвимой, чем предполагает средний состав. Аустенитные марки также имеют особенности, связанные со сваркой. Для 304L и 316L низкоуглеродистые обозначения снижают риск сенсибилизации вследствие образования карбидов хрома при сварке, однако низкое содержание углерода не устраняет все производственные риски. Неправильная термическая обработка, загрязнение, чрезмерная выраженность цвета побежалости или плохо контролируемая сварочная процедура могут привести к образованию поверхности, требующей очистки и восстановления. Сварной компонент из 316L нельзя оценивать только по PREN, рассчитанному на основании сертификата металлургического завода. В ферритных нержавеющих сталях могут происходить укрупнение зёрен и другие изменения в зоне термического влияния, влияющие на ударную вязкость и коррозионную стойкость. Кристаллизация металла шва может сопровождаться ликвацией, поэтому междендритные области не обязательно соответствуют номинальному анализу. Эти локальные вариации занимают небольшой объём, но имеют большое значение, если образуют непрерывный путь или располагаются в зоне с высоким напряжением и непосредственным воздействием среды. Поэтому очистка после сварки является частью контроля коррозии, а не просто мероприятием по улучшению внешнего вида. Удаление цвета побежалости и загрязнений может восстановить доступ к пассивной поверхности, обогащённой хромом, однако обработка должна соответствовать марке нержавеющей стали и процедуре изготовления. При контроле следует учитывать зоны у сварных швов, щели, подрезы, непровары, остатки шлака и участки, где могут скапливаться отложения. PREN по-прежнему полезен для сравнения марок, таких как 316L, UNS S32205 и дуплексных сталей с более высоким содержанием легирующих элементов, при одинаковых исходных допущениях. Однако он вводит в заблуждение, если используется как самостоятельное правило приемки для сварного, загрязненного или геометрически сложного компонента. Химический состав определяет исходное ранжирование. Эксплуатационные характеристики зависят от среды, состояния поверхности и микроструктуры, которые фактически контактируют с хлоридом. ## Как ответственно представлять результаты расчета PREN Значение PREN имеет смысл только в том случае, если расчет можно воспроизвести. Указание «PREN 40» без идентификации химического состава, уравнения, единиц измерения или источника — это не технический результат, а необоснованное сравнение. PREN представляет собой эмпирический индекс на основе химического состава, предназначенный для ранжирования нержавеющих сталей в условиях, содержащих хлориды. Это не универсальная оценка коррозионной стойкости, не гарантированный потенциал питтингообразования и не прогноз срока службы. British Stainless Steel Association приводит обычно используемое выражение: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Содержание хрома, молибдена и азота вводится в массовых процентах. Результат является безразмерным, хотя неофициально его часто называют «числом PREN». Уравнение не включает никель. Society of Petroleum Engineers отдельно указывает на это отсутствие, что важно, поскольку содержание никеля часто заметно выделяется в обозначении марки нержавеющей стали или в техническом паспорте, хотя оно непосредственно не участвует именно в этом расчете. ### Идентификация формулы и ее варианта Первое требование к представлению результата — указать точное использованное уравнение. «PREN» не является одной абсолютно унифицированной формулой для всех семейств нержавеющих сталей и технических публикаций. Для распространенного выражения с учетом хрома, молибдена и азота следует указывать: PREN=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N) Для сплавов, содержащих вольфрам, International Stainless Steel Forum (ISSF, 2025) приводит: PRENW=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo+0.5⁢%⁢W)+16⁢(%⁢N) Для выражения с поправкой на марганец ISSF приводит: PRENMn=%⁢Cr+3.3⁢(%⁢Mo)+16⁢(%⁢N)−%⁢Mn Это не взаимозаменяемые обозначения. В отчете, где указано «PREN 39», необходимо сказать, идет ли речь о PREN, PRENW или PRENMn. В противном случае другой инженер не сможет воспроизвести это значение или определить, были ли два значения рассчитаны на одной и той же основе. Выбранное выражение должно соответствовать цели сравнения и принятой конвенции, установленной применяемой спецификацией, организацией или проектной документацией. Обычная формула может быть уместна для сравнения распространенных аустенитных, ферритных и дуплексных нержавеющих сталей, если источник использует именно эту конвенцию. Для дуплексной марки, содержащей вольфрам, может потребоваться явный учет выражения PRENW. Форму с поправкой на марганец не следует включать только потому, что марганец присутствует в химическом анализе; необходимо указать, что это был осознанный выбор формулы. Пример расчета должен показывать каждый член выражения. Для иллюстративного номинального состава, содержащего 22,0% Cr, 3,0% Mo и 0,18% N: PREN=22.0+3.3⁢(3.0)+16⁢(0.18)=34.68 Если результат приводится как 34,7, в отчете следует указать, что он округлен до одного знака после запятой. Округление может повлиять на близкие сравнения. Разница всего в 0,01 процентного пункта по азоту изменяет стандартный результат PREN на 0,16, тогда как разница в 0,10 процентного пункта по молибдену изменяет его на 0,33. Формулу также необходимо отделять от интерпретации. В статье *Metals* за 2021 год более высокий PREN связывался с большей стойкостью к локализованной коррозии в растворах, содержащих хлориды, однако эта зависимость является полуколичественной. Она не означает, что сталь с PREN 40 будет противостоять конкретной среде вдвое дольше стали с PREN 20 или что любая сталь выше установленного порога будет соответствовать эксплуатационному требованию. ### Источник химического состава и аналитическая основа Надежность расчета не может быть выше надежности введенного в него химического состава. В отчете необходимо указать, использовались ли плавочный анализ, анализ готового изделия, сертифицированный отчет об испытаниях материала, результат независимой лаборатории или номинальные значения из таблицы для данной марки. Сначала следует указать обозначение марки. Например, если определяющим является обозначение UNS, следует писать **UNS S31603**, а не просто «316L». Если материал задан по **ASTM A240**, необходимо указать этот стандарт и, когда это имеет значение, форму изделия. Для дуплексного материала следует различать такие обозначения, как **UNS S31803** и **UNS S32205**, а не считать «2205» полным обозначением материала. Одно и то же коммерческое сокращение может охватывать различные требования спецификаций, а пределы химического состава могут не совпадать. Далее необходимо указать, являются ли исходные данные номинальными или измеренными. Номинальный расчет на основе округленного химического состава марки полезен для предварительного сравнения, но это не PREN конкретной плавки. Измеренный плавочный анализ может дать другое значение, оставаясь при этом полностью в пределах установленных ограничений по составу. Это особенно важно для азота и молибдена, поскольку их коэффициенты сравнительно высоки. В отчете следует указать, что все значения содержания легирующих элементов приведены в массовых процентах, а не в виде массовых долей, выраженных десятичными дробями. Для приведенного выше уравнения правильным является ввод азота как 0,18 мас.%; ввод значения 18% даст абсурдный результат. Если лаборатория указывает содержание азота как 1800 ppm, перед расчетом его необходимо преобразовать в 0,18 мас.%. Следует фиксировать точность, предоставленную источником, а не придумывать дополнительные цифры. Результат, рассчитанный по химическому составу, указанному с точностью только до ближайших 0,1%, не следует представлять как 36,274. Воспроизводимую запись можно оформить в следующем виде: **Марка и обозначение:** UNS S32205, спецификация на изделие и форма изделия **Основа химического состава:** плавочный анализ из отчета об испытаниях материала либо номинальные пределы по спецификации **Исходные данные, мас.%:** Cr = \_\_; Mo = \_\_; N = \_\_; W = \_\_, если применимо; Mn = \_\_, если применимо **Формула:** PREN, PRENW или PRENMn, приведенная полностью **Расчет:** подстановка значений и арифметические действия **Результат:** \_\_, округлено до \_\_ знаков после запятой **Источник:** номер документа, редакция, номер плавки, метод лабораторного анализа или таблица спецификации **Подтверждающие данные:** метод ASTM G48, температура испытания, концентрация хлорида железа, время выдержки, состояние образца и наблюдавшийся результат При использовании предельных значений спецификации следует выполнять расчет внимательно. «Минимальный PREN», составленный из минимальных значений содержания хрома, молибдена и азота, может быть математически консервативным для этих компонентов, но не обязательно будет соответствовать реальной плавке. Если для азота установлен только минимальный предел и в отчете используется именно этот минимум, это следует указать. Если в PRENMn используется максимальное содержание марганца, такой подход также необходимо обозначить. Оценку на основе предельных значений не следует называть измеренными эксплуатационными характеристиками. ### Сопоставление PREN с результатами испытаний и проектными данными PREN должен дополнять сравнение материалов, а не заменять квалификацию или проектный анализ. International Stainless Steel Forum описывает более высокие значения как указывающие на полуколичественно более высокую стойкость к локализованной коррозии в грунтах, содержащих хлориды. Эта формулировка важна: индекс задает направление для сравнения, но не является универсальной границей приемки или браковки. ASTM G48 устанавливает лабораторные методы сравнения нержавеющих сталей и родственных сплавов путем воздействия на образцы раствора хлорида железа в заданных условиях. Стандарт рассматривает инициирование питтинговой и щелевой коррозии, причем на результат влияют выбранный метод, температура, продолжительность воздействия, подготовка образцов и критерии приемки. Поэтому ссылка в отчете на то, что образец «прошел G48», является неполной, если не указаны метод и условия испытания. **ASTM G48 Method A** обычно связывают с испытаниями на питтинговую коррозию, тогда как другие методы ASTM G48 предназначены для оценки щелевой коррозии. Результаты испытаний также необходимо связывать с состоянием материала. Сварные образцы и образцы после растворяющего отжига могут вести себя иначе, чем основной листовой прокат. Состояние поверхности, цвета побежалости, загрязнение в процессе изготовления, неметаллические включения, фазовый баланс в дуплексной нержавеющей стали и послесварочная обработка могут изменять поведение при локализованной коррозии, не меняя номинального обозначения марки. PREN, рассчитанный по объемному химическому составу, не способен учитывать все эти факторы. Наряду с расчетом следует приводить данные, относящиеся к проектированию и условиям эксплуатации. Когда это имеет значение, необходимо указать концентрацию хлоридов, температуру, воздействие кислорода, pH, наличие щелей, режим течения, отложения, моющие химические средства и ожидаемое состояние сварных соединений. Сталь может иметь более высокий PREN и при этом подвергаться коррозии в горячей, застойной и кислой щели. И наоборот, материал с более низким расчетным значением может приемлемо работать в менее агрессивной среде. Таким образом, ответственный вывод должен выглядеть следующим образом: измеренный или номинальный химический состав дает рассчитанное значение PREN определенного типа; это значение поддерживает относительное сравнение с указанными марками, выполненное на основе одной и той же формулы; а ASTM G48 или данные для конкретных условий эксплуатации обеспечивают отдельное подтверждение. Разделение этих трех утверждений не позволяет принять индекс химического состава за гарантию коррозионной стойкости. ## Источники 1. \[1\] International Stainless Steel Forum. [Duplex Stainless Steels](https://worldstainless.org/wp-content/uploads/2025/02/ISSF_Duplex_Stainless_Steels.pdf). International Stainless Steel Forum publication, 2025. [](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#wiki-cite-ref-1) https://worldstainless.org/wp-content/uploads/2025/02/ISSF\_Duplex\_Stainless\_Steels.pdf 2. \[2\] Metals authors. [Localized corrosion resistance and PREN relationship](https://www.mdpi.com/2075-4701/11/5/836). Metals, 2021. [](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#wiki-cite-ref-2) https://www.mdpi.com/2075-4701/11/5/836 3. \[3\] ASTM International. [Standard test methods for pitting and crevice corrosion resistance of stainless steels](https://store.astm.org/g0048-11.html). ASTM G48, 2011. [](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#wiki-cite-ref-3) https://store.astm.org/g0048-11.html 4. \[4\] Society of Petroleum Engineers. [How to Optimize Tubing Material Selections Using PREN Value](https://jpt.spe.org/how-optimize-tubing-material-selections-using-pren-value). Journal of Petroleum Technology, 2025. [](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#wiki-cite-ref-4) https://jpt.spe.org/how-optimize-tubing-material-selections-using-pren-value 5. \[5\] International Stainless Steel Forum. [Stainless Steel Pipe](https://worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/Stainless_Steel_Pipe.pdf). International Stainless Steel Forum publication, 2025. [](/ru/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%8B/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82-%D1%8D%D0%BA%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0-%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8-%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83#wiki-cite-ref-5) https://worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/Stainless\_Steel\_Pipe.pdf **PREN вкратце** Распространённое уравнение PREN = %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) Исходные данные Содержание хрома, молибдена и азота в мас.% Результат Безразмерный эмпирический индекс Основное применение Сравнение стойкости к питтинговой коррозии, вызванной хлоридами Не устанавливает Срок службы, питтинговый потенциал или универсальный предел коррозии [Вернуться к Расчётные величины](/ru/вики/расчётные-величины "Расчётные величины — Steel Wiki")