Металлические отливки 16Х18Н12С4ТЮЛ в Минске


Металлические отливки из стали 16Х18Н12С4ТЮЛ: жаростойкое литьё для агрессивных сред

Металлические отливки 16Х18Н12С4ТЮЛ — это фасонные изделия из аустенитно-ферритной жаростойкой стали, легированной кремнием, титаном и алюминием. Марка относится к классу коррозионностойких литейных сталей и применяется там, где требуется сочетание стойкости к серосодержащим средам, окислению при высоких температурах и достаточной жаропрочности. Отливки получают литьём по выплавляемым моделям, в песчано-смоляные формы или методом центробежного литья, что позволяет формировать сложную геометрию корпусных деталей без сварных швов.

Химический состав и структура

Сталь 16Х18Н12С4ТЮЛ содержит хром в пределах 15–18 %, никель — 11–13 %, кремний — 3,5–4,5 %, титан — 0,4–0,9 %, алюминий — 0,1–0,4 %. Углерод ограничен значением 0,16 %. Такое легирование обеспечивает формирование двухфазной аустенитно-ферритной структуры, которая повышает стойкость к питтинговой коррозии и растрескиванию под напряжением в хлоридных и сероводородных средах. Титан и алюминий связывают углерод и азот, снижая склонность к межкристаллитной коррозии после длительной эксплуатации при 600–800 C.

Технические характеристики литья

ПараметрЗначениеУсловияЕдиницаМетод контроля
Предел прочности 55020 CМПаГОСТ 1497
Предел текучести 24520 CМПаГОСТ 1497
Относительное удлинение 2020 C%ГОСТ 1497
Ударная вязкость KCU 3020 CДж/смГОСТ 9454
Твёрдость160–220после термообработкиHBГОСТ 9012
Рабочая температурадо 800окислительная средаCиспытания на жаростойкость

Области применения отливок

  • Арматура нефтегазопереработки: корпуса задвижек, затворов и обратных клапанов установок гидроочистки и каталитического риформинга.
  • Детали печного оборудования: подовые плиты, ролики, гребёнки и направляющие агрегатов термообработки и спекания.
  • Элементы систем газоочистки: сопла скрубберов, газоходы и футеровочные сегменты установок десульфуризации дымовых газов.
  • Корпусные детали насосов и мешалок, работающих в сернокислотных и сероводородных средах цехов химического синтеза.
  • Отливки для коксохимического производства: детали дверей коксовых батарей, стояки и арматура газосборников.

Технологические особенности производства

Литьё стали 16Х18Н12С4ТЮЛ требует повышенного расхода формовочных материалов из-за склонности расплава к газонасыщению. Температура заливки поддерживается в диапазоне 1560–1600 C, разливка ведётся в предварительно прокалённые формы. После кристаллизации отливки проходят закалку от 1050–1100 C с охлаждением в воде или на воздухе, что фиксирует аустенитно-ферритную структуру и растворяет карбидные включения. Для ответственных деталей применяют стабилизирующий отжиг при 750–800 C.

Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 24507, радиографический контроль сварных и литых участков, а также стилоскопирование для подтверждения марки. Припуски на механическую обработку назначают с учётом литейной усадки 1,8–2,2 %.

Вопросы и ответы

Чем сталь 16Х18Н12С4ТЮЛ отличается от 12Х18Н10ТЛ?

Марка 16Х18Н12С4ТЮЛ дополнительно легирована кремнием до 4,5 % и алюминием, что повышает стойкость к сероводородному растрескиванию и окислению при 700–800 C. Сталь 12Х18Н10ТЛ не содержит кремния в таких количествах и уступает по жаростойкости в сульфидсодержащих средах.

Какая термообработка применяется для отливок из 16Х18Н12С4ТЮЛ?

Основной режим — закалка от 1050–1100 C с охлаждением в воде. Для деталей, работающих при 600–800 C, дополнительно проводят стабилизирующий отжиг при 750–800 C для предотвращения выделения карбидов хрома по границам зёрен.

Допускается ли сварка литых деталей из этой стали?

Сварка возможна электродами аустенитного класса с предварительным подогревом до 150–200 C. После сварки рекомендуется местная термообработка для снятия напряжений. Литые детали с пористостью более 2 баллов по ГОСТ 19249 к сварке не допускаются.

В каких средах отливки 16Х18Н12С4ТЮЛ сохраняют работоспособность?

Материал устойчив в сероводородсодержащих средах, дымовых газах с SO, растворах серной кислоты умеренных концентраций, а также в окислительных атмосферах печей до 800 C. В средах с высоким содержанием хлоридов при температурах выше 300 C возможно питтинговое поражение.