Круглая поковка из конструкционной стали 12Х1МФ в Минске

Круглая поковка из конструкционной стали 12Х1МФ

Круглая поковка из стали 12Х1МФ — это горячедеформированная заготовка цилиндрического сечения, изготовленная из жаропрочной хромомолибденованадиевой конструкционной стали. Материал относится к группе перлитных сталей, легированных хромом, молибденом и ванадием, что обеспечивает сочетание повышенной жаропрочности, окалиностойкости и длительной прочности при температурах до 580–600 C. Поковки данного исполнения применяются в узлах энергетического машиностроения, работающих под давлением и при высоких температурах.

Химический состав и механические свойства

Сталь 12Х1МФ нормируется по ГОСТ 20072 и ГОСТ 4543. Основные легирующие элементы — хром (0,90–1,20 %), молибден (0,25–0,35 %) и ванадий (0,15–0,30 %) — формируют структуру сорбита после нормализации с высоким отпуском. Углерод содержится в пределах 0,08–0,15 %, что обеспечивает свариваемость без ограничений и стабильность механических характеристик в крупных сечениях.

Круглая поковка из 12Х1МФ после полного цикла термической обработки демонстрирует следующие показатели:

• предел текучести — не менее 255 МПа при 20 C;
• временное сопротивление разрыву — 440–590 МПа;
• относительное удлинение — не менее 21 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см;
• длительная прочность при 580 C — не менее 100 МПа за 100 000 ч.

Технология изготовления и контроль качества

Заготовки получают свободной ковкой на гидравлических прессах усилием до 60 МН или молотах. Ковка ведётся из слитков или катаной заготовки с суммарной степенью укова не менее 3:1, что гарантирует проработку осевой зоны и отсутствие усадочной рыхлости. После деформации поковки подвергаются нормализации с отпуском: нагрев до 980–1020 C с последующим охлаждением на воздухе и высоким отпуском при 720–750 C.

Каждая круглая поковка из стали 12Х1МФ проходит контроль механических свойств на продольных образцах, ультразвуковой контроль сплошности по классу 1–2 ГОСТ 24507 и проверку макроструктуры на травлёных темплетах. Для ответственных заказов выполняется определение жаропрочности на длительную прочность при рабочей температуре.

Типовые размеры и масса

Области применения

Круглые поковки из 12Х1МФ востребованы при изготовлении деталей трубопроводов высокого давления, работающих при температуре пара до 570 C. Основные потребители — предприятия энергетического машиностроения и ремонтные службы ТЭС и АЭС.

• патрубки и штуцеры паропроводов и питательных трубопроводов;
• корпуса и крышки запорной арматуры высокого давления;
• фланцы разъёмных соединений паропроводов;
• коллекторы и камеры пароперегревателей;
• обечайки и днища сосудов, работающих под давлением;
• валы и цапфы дымососов и дутьевых вентиляторов.

Механическая обработка поковок выполняется на токарных и расточных станках с ЧПУ. Материал хорошо поддаётся резанию твёрдосплавным инструментом при скорости 80–120 м/мин. Сварные соединения из стали 12Х1МФ требуют предварительного подогрева до 200–300 C и последующего отпуска для снятия напряжений.

Преимущества материала

Круглая поковка из конструкционной стали 12Х1МФ сочетает жаропрочность с технологичностью при изготовлении и монтаже. Материал сохраняет стабильность структуры при длительной эксплуатации, не склонен к отпускной хрупкости и обеспечивает ресурс работы энергетического оборудования не менее 200 000 ч. Возможность поставки поковок с минимальными припусками под механическую обработку сокращает расход металла и время изготовления деталей.

Вопросы и ответы