Металлические отливки 10Х18Н3Г3Д2Л: коррозионностойкое литьё для агрессивных сред
Металлические отливки из стали 10Х18Н3Г3Д2Л — это фасонные изделия из аустенитно-ферритной коррозионностойкой стали, полученные методом литья по выплавляемым моделям или в песчано-смоляные формы. Марка 10Х18Н3Г3Д2Л относится к литейным хромоникельмарганцевым сталям с медью и азотом, что обеспечивает стойкость в сернокислых, фосфорнокислых и хлоридсодержащих средах при температурах до 80 C. Химический состав: углерод — не более 0,10 %, хром — 17,0–19,0 %, никель — 2,5–3,5 %, марганец — 2,5–3,5 %, медь — 1,5–2,5 %, кремний — не более 0,8 %. Структура после литья — аустенит с 10–25 % ферритной составляющей, что снижает склонность к горячим трещинам при кристаллизации.
Технические характеристики литых заготовок
Отливки 10Х18Н3Г3Д2Л применяются без термической обработки или после закалки от 1050–1100 C с охлаждением в воде. Механические свойства в литом состоянии: временное сопротивление разрыву — 550–650 МПа, предел текучести — не менее 300 МПа, относительное удлинение — 20–30 %, ударная вязкость KCU — 40–80 Дж/см. Твёрдость — 160–200 HB. Плотность стали — 7,6 г/см. Коэффициент линейного расширения — 16,5 10 C в диапазоне 20–100 C. Литьё обеспечивает минимальную толщину стенки 4–6 мм при массе отливки от 0,5 до 250 кг.
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 300 МПа | 20 C, литое состояние | ГОСТ 1497 | ТУ 14-1-5241 |
| Относительное удлинение | 20–30 % | 20 C | ГОСТ 1497 | ТУ 14-1-5241 |
| Ударная вязкость KCU | 40–80 Дж/см | 20 C | ГОСТ 9454 | ТУ 14-1-5241 |
| Твёрдость | 160–200 HB | литое состояние | ГОСТ 9012 | — |
| Скорость коррозии в 50 % HSO | 0,1 мм/год | 60 C | ГОСТ 9.908 | — |
Области применения
Отливки 10Х18Н3Г3Д2Л востребованы в узлах, контактирующих с агрессивными технологическими средами:
- Корпусы и рабочие колёса центробежных насосов для перекачки серной и фосфорной кислот в производстве минеральных удобрений.
- Запорная и регулирующая арматура — задвижки, клапаны, дисковые затворы для химических реакторов и трубопроводов.
- Детали мешалок и реакторов в цехах экстракции фосфорной кислоты и получения сульфата аммония.
- Элементы газоочистного оборудования — форсунки скрубберов, сопла абсорберов, работающие в среде влажного SO.
- Арматура целлюлозно-бумажного производства — корпусы массных насосов, детали варочных котлов.
- Лопатки и корпусы дымососов для отходящих газов с температурой до 80 C и содержанием хлоридов.
Технологические особенности литья
Сталь 10Х18Н3Г3Д2Л склонна к образованию горячих трещин при кристаллизации, поэтому литники и прибыли рассчитывают с увеличенным сечением. Температура заливки — 1520–1560 C. Формовочные смеси — с низким содержанием серы. После выбивки отливки подвергают дробеструйной очистке и зачистке заусенцев. Для ответственных деталей проводят радиографический контроль по ГОСТ 7512 или ультразвуковую дефектоскопию. Приварка литых патрубков выполняется электродами ЦЛ-11 или сварочной проволокой Св-04Х19Н11М3.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура отливок 10Х18Н3Г3Д2Л?
Длительная эксплуатация — до 80 C в сернокислых и фосфорнокислых средах. Кратковременно допустимо повышение до 120 C без потери коррозионной стойкости.
Требуется ли термообработка литых деталей из стали 10Х18Н3Г3Д2Л?
Для большинства применений — нет. Закалка от 1050–1100 C с охлаждением в воде применяется для отливок, работающих под давлением или при ударных нагрузках.
Какие дефекты характерны для литья из 10Х18Н3Г3Д2Л?
Горячие трещины, усадочная пористость, спаи. Контроль — визуальный, радиографический по ГОСТ 7512, ультразвуковой по ГОСТ 14782.
Чем отличается 10Х18Н3Г3Д2Л от 12Х18Н10ТЛ?
Марка 10Х18Н3Г3Д2Л содержит марганец и медь вместо никеля, что снижает стоимость и повышает стойкость в серной кислоте, но уступает 12Х18Н10ТЛ в окислительных средах.
