Металлические отливки 20Х8ВЛ в Минске


Металлические отливки из стали 20Х8ВЛ: жаростойкий литейный сплав для печной арматуры

Металлические отливки 20Х8ВЛ — это фасонные изделия, получаемые литьём из жаростойкой хромовольфрамовой стали мартенситного класса. Марка 20Х8ВЛ регламентирована ГОСТ 977-88 для отливок из износостойких и жаростойких сталей. Химический состав: углерод 0,15–0,25 %, хром 7,0–9,0 %, вольфрам 0,5–1,0 %, кремний и марганец в пределах 0,6 %, сера и фосфор — не более 0,03 % каждого. Введение вольфрама повышает температуру начала интенсивного окалинообразования и увеличивает сопротивление ползучести при длительной работе в интервале 600–750 C.

Структура металла после нормализации — мартенсит с карбидной составляющей. Твёрдость отливок составляет 187–229 HB, предел текучести при 20 C — не менее 390 МПа, временное сопротивление — 590 МПа, относительное удлинение — 12 %. Жаропрочные свойства обеспечивают работоспособность деталей под нагрузкой в продуктах сгорания топлива без защитных покрытий.

Технологические особенности литья

Отливки 20Х8ВЛ изготавливают методами литья в песчано-смоляные формы, по выплавляемым моделям и в кокиль. Масса единичных изделий — от 0,5 до 250 кг, толщина стенок — от 8 до 120 мм. Для предотвращения горячих трещин применяют направленную кристаллизацию и прибыли с экзотермическими вставками. Термообработка включает нормализацию при 950–980 C с последующим высоким отпуском при 680–720 C для снятия литейных напряжений и стабилизации структуры.

Типовые детали и узлы

  • Колосники, балки и подовые плиты нагревательных и термических печей
  • Горелочные камни, фурменные устройства, детали обжиговых тележек
  • Арматура котельных агрегатов, шиберы, заслонки газоходов
  • Корпуса задвижек и задвижечных узлов коксохимического производства
  • Звенья цепных конвейеров агломерационных и цементных печей
  • Детали рольгангов и печных транспортёров прокатных цехов

Условия эксплуатации и отрасли применения

Отливки 20Х8ВЛ эксплуатируются в металлургии — в зонах подогрева и гомогенизации нагревательных печей прокатных станов, в цементной промышленности — в зонах спекания вращающихся печей, в коксохимии — в камерах коксования. Детали работают при циклическом термонагружении, воздействии сернистых газов и абразивных частиц. Предельная рабочая температура длительной эксплуатации — 750 C, кратковременно — до 850 C.

ПараметрЗначениеУсловияМетод контроляНорматив
Предел текучести 390 МПа20 CРастяжениеГОСТ 977-88
Твёрдость187–229 HBпосле нормализацииБринелльГОСТ 9012
Жаростойкостьдо 750 CдлительноОкалиностойкостьГОСТ 6130
Ударная вязкость 29 Дж/см20 CШарпиГОСТ 9454
Толщина стенки8–120 ммлитьёУЗКГОСТ 23055

Приёмо-сдаточные испытания

Партия отливок 20Х8ВЛ подвергается контролю химического состава спектральным анализом, механических свойств на образцах-свидетелях, макро- и микроструктуры. Проводятся гидравлические испытания на герметичность для корпусных деталей, ультразвуковая дефектоскопия на наличие внутренних дефектов, размерный контроль по чертежу заказчика. Отливки маркируются с указанием номера плавки и партии.

Вопросы и ответы

Чем обусловлена жаростойкость стали 20Х8ВЛ?

Хром 7–9 % формирует на поверхности плотную оксидную плёнку CrO, а вольфрам 0,5–1,0 % повышает температуру рекристаллизации и тормозит диффузию углерода, что замедляет окалинообразование при 600–750 C.

Какая термообработка применяется для отливок 20Х8ВЛ?

Нормализация при 950–980 C с высоким отпуском при 680–720 C. Режим обеспечивает мартенситную структуру с карбидами, твёрдость 187–229 HB и снятие литейных напряжений.

Для каких печей подходят отливки из 20Х8ВЛ?

Для нагревательных и термических печей прокатных станов, вращающихся цементных печей, коксовых батарей, обжиговых машин аглофабрик. Детали работают в зонах подогрева и спекания при 600–750 C.

Как контролируется качество отливок 20Х8ВЛ?

Спектральный анализ состава, испытания на растяжение и ударную вязкость, замер твёрдости, УЗК на внутренние дефекты, гидроиспытания корпусных деталей, контроль геометрии по чертежу.