Коррозионностойкие отливки 09Х16Н4БЛ в Минске

Коррозионностойкие отливки из стали 09Х16Н4БЛ: мартенситно-ферритная структура для нагруженных узлов

Сталь 09Х16Н4БЛ — литейная коррозионностойкая мартенситно-ферритная сталь, легированная ниобием. Химический состав по ГОСТ 977 и отраслевым ТУ: углерод — не более 0,09 %, хром — 15,0–16,5 %, никель — 3,5–4,5 %, ниобий — 0,2–0,5 %, кремний — до 0,6 %, марганец — до 0,8 %. Ниобий связывает углерод в карбиды NbC, что снижает склонность к межкристаллитной коррозии и повышает стойкость сварных соединений без дополнительной термической обработки. Отливки получают литьём по выплавляемым моделям, в песчано-смоляные формы и методом вакуумно-пленочной формовки; масса отливок — от 0,5 до 800 кг, толщина стенки — от 4 до 120 мм.

Структура и механические свойства

После нормализации при 950–1000 C и высокого отпуска при 650–680 C формируется структура отпущенного мартенсита с 15–25 % -феррита. Такое соотношение обеспечивает сочетание прочности и ударной вязкости, необходимое для арматуры и деталей насосов, работающих под давлением. Предел текучести — не менее 550 МПа, временное сопротивление — 750–900 МПа, относительное удлинение — не менее 14 %, ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 40 Дж/см, при –40 C — не менее 25 Дж/см. Твёрдость после отпуска — 240–290 HB.

Коррозионная стойкость и рабочие среды

Сталь 09Х16Н4БЛ устойчива в слабоагрессивных и среднеагрессивных средах: морская вода, растворы солей, разбавленные органические и минеральные кислоты, влажный сероводород при парциальном давлении HS до 0,01 МПа. Ниобиевое микролегирование подавляет сенсибилизацию при сварке, поэтому отливки сохраняют стойкость к межкристаллитной коррозии в зоне термического влияния. Рабочий диапазон температур — от –60 до +450 C; при содержании ферритной фазы выше 30 % ударная вязкость при отрицательных температурах снижается.

Области применения

• Корпусные детали центробежных и поршневых насосов нефтегазовой отрасли: рабочие колёса, направляющие аппараты, корпуса.
• Запорная и регулирующая арматура химических производств: задвижки, шаровые краны, дроссельные узлы.
• Детали судового машиностроения: кингстоны, дейдвудные втулки, арматура систем осушения и балласта.
• Оборудование целлюлозно-бумажных комбинатов: размалывающие гарнитуры, корпуса массных насосов.
• Энергетические установки: крепёж, диафрагмы, детали пароконденсатного тракта с влажным паром.
• Металлургическое оборудование: детали травильных линий, ролики, погружные узлы.

Технологические особенности литья и сварки

Сталь склонна к образованию горячих трещин при литье, поэтому применяют регламентированный режим заливки при 1560–1590 C и прибыли с экзотермическими вставками. Сварка выполняется электродами типа ЭА-395/9 или проволокой Св-08Х19Н10Б с предварительным подогревом до 150–200 C и последующим отпуском при 660–680 C. Механическая обработка возможна после нормализации; в отпущенном состоянии обрабатываемость соответствует группе VI по классификации токарной обработки.

Нормативная база и контроль качества

• ГОСТ 977 — отливки стальные, общие технические условия.
• ГОСТ 26358 — отливки из чугуна и стали, допуски размеров.
• ГОСТ 9.912 — ускоренные испытания на стойкость к питтинговой коррозии.
• ГОСТ 9454 — испытания на ударный изгиб при пониженных температурах.
• ОСТ 26-07-2058 — арматура нефтегазовая, требования к материалам.

Вопросы и ответы