Биметаллические листы Ст3сп в Минске

Биметаллические листы Ст3сп: конструкционная основа с плакирующим слоем

Биметаллический лист на основе стали Ст3сп — двухслойный прокат, в котором несущий слой из углеродистой стали обыкновенного качества Ст3сп воспринимает механические нагрузки, а плакирующий слой из коррозионно-стойкой стали, никеля, титана или медного сплава обеспечивает стойкость к агрессивным средам. Такая компоновка позволяет эксплуатировать изделие в условиях одновременного воздействия высоких напряжений и химически активных сред, исключая применение сплошного дорогостоящего легированного проката.

Ст3сп — сталь спокойной раскисленности с гарантированным содержанием углерода 0,14–0,22 %, что обеспечивает стабильные механические свойства по толщине плакируемого слоя. Предел текучести основного слоя составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление — 370–490 МПа, относительное удлинение — не менее 26 %. Спокойная сталь не склонна к хлопьевидным скоплениям и обеспечивает плотную, бездефектную структуру зоны соединения после горячей прокатки или сварки взрывом.

Технология производства и контроль качества соединения

Биметаллические листы Ст3сп изготавливают двумя основными способами: пакетной прокаткой и сваркой взрывом с последующей горячей прокаткой. При пакетной прокатке заготовку собирают из основного и плакирующего слоёв с разделительным покрытием, нагревают до 1150–1200 C и прокатывают за несколько проходов до требуемой толщины. Сварка взрывом формирует соединение за счёт высокоскоростной деформации металлов; полученный пакет затем подвергают прокатке для выравнивания геометрии и снятия наклёпа.

Контроль качества зоны соединения включает ультразвуковую дефектоскопию по всей площади листа. Нормы допускают отсутствие непроклеев и расслоений протяжённостью более 50 мм. Прочность сцепления слоёв проверяют на срез: для плакирующего слоя из аустенитной стали сопротивление срезу должно составлять не менее 150 МПа. Толщина плакирующего слоя обычно составляет 2–6 мм при общей толщине листа 8–60 мм.

Механические свойства и эксплуатационные характеристики

Сочетание Ст3сп с плакирующим слоем даёт следующие преимущества:

• высокая несущая способность при изгибных и растягивающих нагрузках — основной слой работает в упругопластической зоне без хрупкого разрушения;
• стойкость к общей и питтинговой коррозии со стороны плакирующего слоя при контакте с морской водой, щелочными растворами и органическими кислотами;
• технологичность при сварке — возможна сварка как со стороны основного, так и со стороны плакирующего слоя с применением соответствующих сварочных материалов;
• возможность горячей и холодной деформации: гибка, вальцовка, штамповка без отслоения плакирующего слоя при радиусах гиба не менее 3–5 толщин листа;
• экономическая эффективность — стоимость биметалла в 2–4 раза ниже сплошного коррозионно-стойкого проката при сопоставимом ресурсе.

Применение в промышленном оборудовании

Биметаллические листы Ст3сп востребованы в химическом аппаратостроении для изготовления корпусов реакторов, теплообменников, колонн синтеза и ёмкостного оборудования, работающего под давлением до 2,5 МПа. В нефтегазовой отрасли из них изготавливают сепараторы, отстойники и резервуары для хранения сернистой нефти и попутного газа. В целлюлозно-бумажной промышленности листы применяют для варочных котлов и баков белильного цеха, контактирующих с щёлоками и хлорсодержащими реагентами.

В судостроении биметалл Ст3сп + 12Х18Н10Т используют для конструкций, работающих в условиях переменного смачивания морской водой: днищевые секции, балластные цистерны, элементы систем захолаживания. Для оборудования пищевой промышленности плакирующий слой из стали 08Х18Н10 обеспечивает гигиеничность поверхностей при контакте с кислыми средами — томатным соком, молочной сывороткой, пивным суслом.

Сортамент и условия поставки

Биметаллические листы Ст3сп поставляются в горячекатаном состоянии с термической обработкой или без неё — по требованию заказчика. Ширина листов — 1000–3000 мм, длина — 2000–12000 мм. Допуски по толщине соответствуют классу точности Б по ГОСТ 19903. Плакирующий слой может располагаться с одной или с двух сторон листа; двустороннее плакирование применяют для деталей, работающих в агрессивной среде с обеих сторон — например, перегородок и днищ аппаратов.

Контроль механических свойств проводят на образцах, вырезанных поперёк направления прокатки. Испытания на ударный изгиб при температуре –20 C выполняют для листов толщиной более 12 мм, предназначенных для оборудования, эксплуатируемого в условиях низких температур. Качество поверхности плакирующего слоя не должно иметь закатов, плен и трещин глубиной более 0,2 мм.

Вопросы и ответы