Коррозионностойкие отливки 90Х4М4Ф2В6Л в Минске


Коррозионностойкие отливки 90Х4М4Ф2В6Л: литая инструментальная сталь для высокотемпературного нагружения

Коррозионностойкие отливки 90Х4М4Ф2В6Л — это фасонные отливки из литейной теплостойкой инструментальной стали мартенситного класса. Марка 90Х4М4Ф2В6Л содержит около 0,9 % углерода, 4 % хрома, 4 % молибдена, до 2 % ванадия и 6 % вольфрама; индекс «Л» подтверждает литейное назначение сплава. Такое легирование обеспечивает сочетание горячей твёрдости, сопротивления окислению и стойкости к абразивно-коррозионному износу при рабочих температурах до 600–620 C.

В отличие от деформируемых аналогов, отливки 90Х4М4Ф2В6Л получают литьём по выплавляемым моделям или в керамические формы, что позволяет воспроизводить геометрию рабочей полости без последующей механической обработки. Структура металла — мартенсит отпуска с карбидной сеткой на основе карбидов вольфрама, молибдена и ванадия; ликвационная неоднородность по сечению отливки учитывается при назначении режимов термической обработки.

Химический состав и механические свойства

ПараметрЗначениеПараметрЗначениеМетод контроля
Углерод C0,85–0,95 %Предел прочности в 900 МПаГОСТ 1497
Хром Cr3,8–4,5 %Ударная вязкость KCU 12 Дж/смГОСТ 9454
Молибден Mo3,5–4,5 %Твёрдость после отпуска44–50 HRCГОСТ 9013
Вольфрам W5,5–6,5 %Красностойкостьдо 620 CГОСТ 20017
Ванадий V1,5–2,2 %Жаростойкостьокалиностойкость до 750 CГОСТ 6130

Термическая обработка литых заготовок

Отливки 90Х4М4Ф2В6Л подвергают отжигу для снятия литейных напряжений при 850–870 C с медленным охлаждением, затем закалке от 1080–1120 C в масле или в соляном расплаве и двух- или трёхкратному отпуску при 540–580 C. Дисперсионное твердение карбидной фазы формирует вторичную твёрдость; каждый цикл отпуска снижает содержание остаточного аустенита, который в литом состоянии может достигать 25–30 %.

  • Отжиг: 850–870 C, охлаждение с печью, твёрдость 255–285 HB.
  • Закалка: 1080–1120 C, масло, твёрдость 58–62 HRC.
  • Отпуск: 540–580 C, 2–3 цикла, итоговая твёрдость 44–50 HRC.
  • Контроль структуры: отсутствие карбидной сетки по границам зёрен.

Эксплуатационные свойства

Легирование вольфрамом и молибденом подавляет разупрочнение при нагреве, поэтому отливки 90Х4М4Ф2В6Л сохраняют режущую и формообразующую способность в зоне контакта с горячим металлом. Хром формирует плотную оксидную плёнку CrO, ограничивающую газовую коррозию в продуктах сгорания природного газа и мазута. Сопротивление абразивному износу определяется карбидами MC и MC, распределёнными в мартенситной матрице.

  • Горячая деформация: матрицы и вставки штампов для прессования алюминиевых профилей.
  • Литьё под давлением: знаки, втулки, пуансоны пресс-форм для сплавов на основе меди и цинка.
  • Металлургия: ролики и проводки установок непрерывной разливки, арматура нагревательных печей.
  • Энергетика: детали горелочных устройств, элементы котельной арматуры, работающие в дымовых газах.
  • Цементная и горнорудная отрасль: износостойкие элементы мельниц и дробилок в условиях абразива и влаги.

Технологические особенности литья

Расплав 90Х4М4Ф2В6Л отличается пониженной жидкотекучестью из-за высокого содержания тугоплавких элементов, поэтому литники и прибыли рассчитывают с увеличенным запасом, а заливку ведут при 1480–1520 C. Для предотвращения горячих трещин применяют подогрев форм до 300–400 C и регламентированное охлаждение. Пористость и усадочные раковины выявляют рентгеновским контролем по ГОСТ 7512; критичные зоны отливки дополнительно проверяют капиллярной дефектоскопией.

Вопросы и ответы

Чем отливки 90Х4М4Ф2В6Л отличаются от деформируемого проката аналогичного состава?

Литая структура имеет карбидную неоднородность и остаточный аустенит до 30 %, поэтому обязательны отжиг и многократный отпуск. Деформированный металл обладает более высокой ударной вязкостью поперёк волокна, но не позволяет получать фасонную геометрию без механической обработки.

До какой температуры сохраняется красностойкость?

Вторичная твёрдость удерживается до 600–620 C; при 700 C начинается интенсивная коагуляция карбидов и разупрочнение матрицы. Для длительной работы выше 650 C марку не применяют.

Какая твёрдость достигается после стандартной термообработки?

После закалки от 1080–1120 C — 58–62 HRC, после отпуска при 540–580 C — 44–50 HRC. Более высокий отпуск снижает твёрдость, но повышает ударную вязкость.

Применяется ли марка для литья под давлением алюминия?

Да, отливки используют для вставок и знаков пресс-форм. Хромовая оксидная плёнка ограничивает схватывание с алюминиевым расплавом, а вольфрам и молибден замедляют разупрочнение при циклическом нагреве.