Металлические отливки 40Х29С2Л в Минске


Металлические отливки из стали 40Х29С2Л: жаростойкое литьё для печной арматуры и газоходов

Металлические отливки 40Х29С2Л — это фасонные изделия из жаростойкой хромистой стали аустенитно-ферритного класса, получаемые литьём по выплавляемым моделям, в песчано-смоляные или керамические формы. Марка 40Х29С2Л содержит 0,35–0,45 % углерода, 26–30 % хрома, 1,5–2,5 % кремния и до 1,0 % марганца; легирование кремнием в сочетании с высоким содержанием хрома обеспечивает стойкость к окислению при длительной работе в окислительных средах. Отливки сохраняют работоспособность в интервале от –40 C до +1100 C, а кратковременно — до +1150 C.

Структура металла отливки — ферритная матрица с включениями карбидов хрома и силицидов, что определяет высокую жаростойкость, но ограничивает пластичность при нормальной температуре. Твёрдость в литом состоянии составляет 170–230 HB, предел прочности при растяжении — 450–600 МПа, относительное удлинение — 3–8 %. Материал склонен к росту зерна при перегреве, поэтому температурные режимы эксплуатации и термообработки нормируются.

Технические параметры литья 40Х29С2Л

ПараметрЗначениеУсловияМетод контроляНорматив
Предел прочности450–600 МПа+20 CрастяжениеГОСТ 1497
Относительное удлинение3–8 %+20 CрастяжениеГОСТ 1497
Твёрдость170–230 HBлитое состояниеБринелльГОСТ 9012
Жаростойкостьдо +1100 Cокислительная среданагрев в печиГОСТ 6130
Шероховатость поверхностиRz 80–320 мкмпосле обрубкипрофилометрияГОСТ 2789
Минимальная толщина стенки4–6 ммлитьё в формувизуально-измерительныйчертёж

Номенклатура и способы изготовления

Отливки 40Х29С2Л выпускают как в виде стандартных печных деталей, так и по чертежам заказчика. Масса единичной отливки — от 0,5 до 800 кг, толщина стенки — от 4 до 120 мм. Для получения точной геометрии применяют литьё по выплавляемым моделям (ЛВМ), для крупногабаритных деталей — литьё в песчано-смоляные формы (ПСФ) и ХТС-процесс. После заливки отливки проходят обрубку, зачистку, отжиг для снятия литейных напряжений при 750–800 C и, при необходимости, механическую обработку.

  • колосники, балки и подовые плиты нагревательных и термических печей;
  • ролики, гребки и направляющие печей отжига и закалки;
  • детали газоходов, дымососов и рекуператоров;
  • корпуса горелок, фурменные и гляделочные узлы;
  • арматура обжиговых и цементных печей;
  • элементы коксовых батарей и агломашин.

Эксплуатационные условия и ограничения

Отливки 40Х29С2Л рассчитаны на работу в окислительных газовых средах с содержанием серы до 0,5 % и в продуктах сгорания природного газа. В восстановительных средах и средах с высокой концентрацией сероводорода жаростойкость снижается, поэтому для таких условий марку не применяют. Детали не предназначены для работы под давлением и в контакте с расплавами щелочей и солей. При циклических теплосменах с перепадом более 400 C возможно образование термических трещин из-за низкой пластичности литого металла.

Сварка отливок 40Х29С2Л затруднена: требуется предварительный подогрев до 300–400 C и последующая термообработка, иначе в зоне термического влияния образуются холодные трещины. Для соединения деталей чаще используют разъёмные крепления, шпильки из жаростойких сталей или литые замковые соединения.

Приёмка и контроль качества

  • химический анализ ковшовой пробы на спектрометре — контроль Cr, Si, C, Mn;
  • испытания на растяжение при +20 C по ГОСТ 1497;
  • контроль макро- и микроструктуры на отсутствие пористости и шлаковых включений;
  • ультразвуковая дефектоскопия ответственных отливок по ГОСТ Р 55724;
  • измерение твёрдости по Бринеллю на теле отливки;
  • проверка геометрии и толщины стенок по чертежу.

Вопросы и ответы

До какой температуры работают отливки 40Х29С2Л?

Длительно — до +1100 C в окислительной среде, кратковременно — до +1150 C. В восстановительных средах и при наличии агрессивных примесей верхний предел снижается.

Чем 40Х29С2Л отличается от 20Х25Н19С2Л?

Марка 40Х29С2Л не содержит никеля, имеет более высокое содержание углерода и хрома, что повышает жаростойкость, но снижает пластичность и ударную вязкость. Свариваемость у неё хуже.

Можно ли сваривать литые детали из 40Х29С2Л?

Сварка возможна с предварительным подогревом до 300–400 C и последующим отжигом при 750–800 C. Без термообработки в зоне шва образуются трещины.

Какая минимальная толщина стенки достижима при литье?

При литье по выплавляемым моделям — 4 мм, при литье в песчано-смоляные формы — 6–8 мм в зависимости от габаритов отливки и конфигурации.