Бесшовные горячекатаные трубы 10Х9В2МФБР-Ш в Минске

Бесшовные горячекатаные трубы 10Х9В2МФБР-Ш: жаропрочный прокат для пароперегревателей и коллекторов

Бесшовные горячекатаные трубы из стали марки 10Х9В2МФБР-Ш — это трубный прокат, изготовленный методом горячей деформации (прошивка, раскатка на стане, калибровка) из высокохромистой жаропрочной стали мартенситного класса с регламентированным содержанием бора и редкоземельных элементов. Буква «Ш» в маркировке обозначает электрошлаковый переплав (ЭШП), обеспечивающий низкое содержание серы и фосфора, минимальную загрязнённость неметаллическими включениями и высокую однородность структуры по сечению стенки. Такое сочетание химического состава и способа выплавки позволяет применять трубы при температуре металла до 610–620 C в условиях длительного нагружения.

Химический состав и структурное состояние

Сталь 10Х9В2МФБР-Ш относится к системе 9 % Cr–2 % W–V–Nb–B–N с добавкой редкоземельных металлов. Углерод — 0,08–0,12 %, хром — 8,5–9,5 %, вольфрам — 1,7–2,2 %, ванадий — 0,15–0,30 %, ниобий — 0,05–0,12 %, бор — 0,005–0,015 %. Азот вводится в пределах 0,02–0,07 % для стабилизации нитридов и карбонитридов. РЗМ (церий, лантан) связывают серу и кислород, снижая анизотропию свойств и повышая технологическую пластичность при горячей деформации.

После нормализации при 1040–1080 C и высокого отпуска при 750–780 C формируется структура отпущенного мартенсита с равномерно распределёнными частицами M₂₃C₆, MX и карбонитридами ниобия. Именно дисперсионное твердение по границам бывших аустенитных зёрен обеспечивает сопротивление ползучести при рабочих температурах пара.

Механические свойства и жаропрочность

Гарантированные характеристики при 20 C: предел прочности — не менее 620 МПа, предел текучести — не менее 440 МПа, относительное удлинение — не менее 19 %, ударная вязкость KCU — не менее 49 Дж/см. Длительная прочность при 600 C за 10 ч составляет порядка 90–100 МПа, что определяет ресурс трубопроводов высокого давления.

Сортамент и геометрические параметры

Горячекатаные бесшовные трубы поставляются наружным диаметром 32–426 мм с толщиной стенки 4–40 мм. Типовые размеры для поверхностей нагрева: 32 4 мм, 38 4,5 мм, 42 5 мм, 57 6 мм, 76 8 мм, 108 10 мм, 133 13 мм. Длина — мерная 5–12 м, немерная, кратная. Кривизна на 1 м длины — не более 1,5 мм. Овальность и разностенность регламентируются в пределах 10–12 % от номинала.

Трубы проходят ультразвуковой контроль сплошности, гидроиспытания давлением, контроль геометрии и макроструктуры. Торцы обрабатываются под фаску 30–37 для последующей сварки.

Области применения

• Пароперегреватели и промежуточные пароперегреватели котлов ТЭС и ТЭЦ на суперсверхкритические параметры пара (25–30 МПа, 600–610 C).
• Главные паропроводы и горячие линии промперегрева энергоблоков 300–1000 МВт.
• Коллекторы, камеры и трубные системы котлов-утилизаторов ПГУ.
• Теплообменное оборудование установок каталитического риформинга и гидрокрекинга в нефтепереработке.
• Трубные элементы реакторов и печей в химическом машиностроении при высокотемпературных процессах.
• Оборудование установок прямого восстановления железа и металлургических агрегатов с рабочей температурой до 620 C.

Свариваемость и технологические особенности

Сталь 10Х9В2МФБР-Ш сваривается с предварительным и сопутствующим подогревом 200–250 C. Рекомендуемые способы — ручная дуговая с электродами типа Э-09Х1МФ, аргонодуговая с присадочной проволокой Св-08ХМФА, автоматическая под флюсом. После сварки обязательна термообработка: высокий отпуск при 740–760 C с выдержкой 1 ч на 25 мм толщины. Бор и РЗМ снижают склонность к образованию горячих трещин, но требуют строгого контроля погонной энергии — не более 20–25 кДж/см.

Механическая обработка — точение, фрезерование, отрезка — выполняется твердосплавным инструментом. Обрабатываемость удовлетворительная в отпущенном состоянии.

Вопросы и ответы