Квадрат из конструкционной стали 25Х1МФ в Минске


Квадрат из конструкционной стали 25Х1МФ: жаропрочный прокат для энергетического машиностроения

Квадрат из конструкционной стали 25Х1МФ — горячекатаный или кованый профиль сплошного сечения с квадратной геометрией, изготовленный из теплоустойчивой перлитной стали, легированной хромом, молибденом и ванадием. Марка 25Х1МФ регламентируется ГОСТ 20072 и применяется преимущественно для деталей, работающих при температуре до 585 C под давлением пара или газа. Квадрат поставляется по ГОСТ 2591 и ГОСТ 2879 с предельным отклонением по стороне от +0,4 до –0,9 мм для профилей обычной точности.

Химический состав и механические свойства

Сталь 25Х1МФ содержит 0,22–0,29 % углерода, 0,9–1,2 % хрома, 0,5–0,7 % молибдена и 0,15–0,3 % ванадия. Такое сочетание обеспечивает стойкость к ползучести при длительной эксплуатации в условиях высоких температур. Ванадий связывает углерод в карбиды VC, тормозящие движение дислокаций при нагреве. Предел текучести при 20 C — не менее 275 МПа, временное сопротивление — 490–685 МПа. После термической обработки (нормализация при 950–1000 C, отпуск при 700–750 C) твёрдость составляет 170–217 HB.

Сортамент и геометрические параметры

Квадрат из 25Х1МФ выпускается со стороной от 12 до 200 мм. Для размеров до 100 мм применяется горячая прокатка, свыше 100 мм — ковка с последующей механической обработкой. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для проката и 0,8 % для кованого профиля. Длина мерных прутков — 2–6 м, немерных — 1,5–8 м. Скругление углов квадрата регламентируется радиусом не более 0,15 стороны профиля.

Сторона квадрата, ммСпособ производстваПредел текучести при 20 C, МПаПредел длительной прочности при 560 C, МПаТвёрдость, HB
20горячая прокатка 275 78170–217
50горячая прокатка 275 78170–217
80горячая прокатка 275 78170–217
120ковка 275 78170–217
160ковка 275 78170–217

Технологические особенности и обработка

Сталь 25Х1МФ обладает ограниченной свариваемостью — требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термообработка сварного соединения. Обрабатываемость резанием удовлетворительная в нормализованном состоянии. Квадрат применяется для изготовления деталей методом свободной ковки, штамповки или механической обработки. При гибке в холодном состоянии необходим подогрев до 150–200 C во избежание трещинообразования.

Области применения

  • Коллекторы и трубопроводы высокого давления на ТЭС и ГРЭС с параметрами пара 510–585 C.
  • Крепёжные элементы фланцевых соединений паропроводов, работающих под давлением до 25 МПа.
  • Детали арматуры: шпиндели, штоки, седла запорной и регулирующей арматуры энергетических установок.
  • Элементы роторов и корпусов паровых турбин в зонах с температурой до 560 C.
  • Заготовки для поковок деталей котлоагрегатов и теплообменного оборудования нефтехимических производств.
  • Опорные конструкции и элементы подвесок трубопроводов в зонах тепловых нагрузок.

Нормативная база

  • ГОСТ 20072 — сталь теплоустойчивая, технические условия.
  • ГОСТ 2591 — прокат сортовой горячекатаный квадратный, сортамент.
  • ГОСТ 2879 — прокат сортовой горячекатаный квадратный, сортамент (расширенный).
  • ГОСТ 8479 — поковки из конструкционной и легированной стали.
  • ТУ 14-1-1529 — прокат из теплоустойчивых марок стали для энергомашиностроения.

Вопросы и ответы

При какой максимальной температуре эксплуатируется квадрат из стали 25Х1МФ?

Длительная рабочая температура не превышает 585 C. При более высоких температурах интенсивно развивается ползучесть и окалинообразование, что снижает ресурс детали.

Требуется ли термообработка квадрата после механической обработки?

Если при механической обработке не нарушается структура и не вносятся остаточные напряжения выше допустимых, дополнительная термообработка не требуется. При сварке или интенсивной деформации необходима нормализация с отпуском.

Чем сталь 25Х1МФ отличается от 12Х1МФ?

Сталь 25Х1МФ содержит больше углерода (0,22–0,29 % против 0,09–0,16 %), что обеспечивает более высокую прочность, но несколько снижает пластичность и свариваемость. Применяется для более нагруженных деталей.

Возможна ли поставка квадрата из 25Х1МФ в термообработанном состоянии?

Да, прокат поставляется как в горячекатаном, так и в термически обработанном состоянии — нормализация и высокий отпуск обеспечивают стабильные механические свойства и твёрдость 170–217 HB.