Горячекатаный круглый пруток КВК37: характеристики и применение
Горячекатаный круглый пруток КВК37 — сортовой прокат из коррозионностойкой жаропрочной стали аустенитного класса, производимый методом горячей прокатки на сортовых станах. Марка КВК37 представляет собой дисперсионно-твердеющую аустенитную сталь, легированную никелем, хромом, титаном и алюминием, что обеспечивает высокую жаропрочность и стойкость к окислению при длительной эксплуатации в интервале 600–750 C. Пруток поставляется в термообработанном состоянии с нормированными механическими свойствами и макроструктурой.
Сортамент и технические параметры
Прокат выпускается диаметром от 12 до 200 мм в прутках длиной 2–6 м или в мотках для малых сечений. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для диаметров до 60 мм и 1,0 % для крупных сечений. Предельные отклонения по диаметру соответствуют требованиям к горячекатаному прокату повышенной точности. Поверхность — без трещин, закатов и плен, допускается зачистка локальных дефектов глубиной в пределах минусового допуска.
| Диаметр, мм | Предел текучести, МПа | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 590 | 880 | 12 | 255–321 |
| 40 | 590 | 880 | 12 | 255–321 |
| 80 | 570 | 860 | 14 | 241–302 |
| 120 | 570 | 860 | 14 | 241–302 |
Химический состав и структура
Сталь КВК37 содержит 0,04–0,10 % углерода, 13–16 % хрома, 24–28 % никеля, 1,8–2,3 % титана, 0,6–1,2 % алюминия, а также микролегирующие добавки бора и церия. После закалки в воде или на воздухе с температур 1080–1120 C и старения при 700–750 C в течение 8–16 ч формируется аустенитная матрица с равномерно распределёнными частицами упрочняющей -фазы на основе Ni(Ti, Al). Такая структура обеспечивает сочетание жаропрочности и технологической пластичности при последующей механической обработке.
Области применения
- Крепёжные элементы горячего тракта газотурбинных установок и энергетических котлов.
- Детали арматуры высокого давления паропроводов ТЭС и АЭС.
- Элементы крепления и подвески трубопроводов в системах перегретого пара.
- Заготовки для изготовления шпилек, болтов и гаек фланцевых соединений.
- Детали печной арматуры и рольгангов нагревательных печей металлургических производств.
- Заготовки для последующей горячей штамповки и механической обработки на станках с ЧПУ.
Технологические особенности обработки
Пруток КВК37 удовлетворительно обрабатывается резанием после старения: твёрдость в пределах 255–321 HB позволяет применять твердосплавный инструмент с износостойкими покрытиями. Сварка выполняется аргонодуговым способом с подогревом до 150–200 C и последующей термообработкой сварного соединения. Горячая деформация проводится в интервале 1150–900 C с обязательным охлаждением после деформации. При длительном нагреве выше 800 C возможно укрупнение упрочняющей фазы и снижение жаропрочности.
Вопросы и ответы
Какая термообработка обеспечивает максимальную жаропрочность прутка КВК37?
Закалка с 1080–1120 C в воде или на воздухе с последующим старением при 700–750 C в течение 8–16 ч. Такая обработка формирует равномерно распределённую -фазу и обеспечивает предел текучести не менее 590 МПа.
До какой температуры сохраняется работоспособность стали КВК37?
Длительная эксплуатация возможна до 750 C, кратковременная — до 800 C. Выше указанных температур наблюдается коагуляция упрочняющей фазы и падение жаропрочности.
Какой инструмент применяется для обработки прутка КВК37?
Твердосплавные пластины классов P25–P35 с покрытием TiAlN или CVD. Скорость резания — 40–70 м/мин, подача — 0,15–0,3 мм/об. Применение СОЖ обязательно.
Возможна ли сварка прутка КВК37 без последующей термообработки?
Нет. Сварные соединения требуют старения при 700–750 C для восстановления свойств зоны термического влияния. Без термообработки возможно образование трещин и снижение жаропрочности.
