Металлические заготовки 09Х14Н19В2БР в Минске


Металлические заготовки 09Х14Н19В2БР — жаропрочный аустенитный сплав для энергетического машиностроения

Металлические заготовки из стали 09Х14Н19В2БР — это полуфабрикаты из жаропрочного аустенитного сплава, легированного хромом, никелем, вольфрамом, ниобием и бором. Материал относится к классу дисперсионно-твердеющих сталей, предназначенных для длительной эксплуатации при температурах до 700 C. Заготовки поставляются в виде поковок, прутков, плит и кованых слитков для последующей механической обработки.

Химический состав 09Х14Н19В2БР обеспечивает сочетание высокой жаропрочности, окалиностойкости и технологической пластичности. Содержание вольфрама (около 2%) упрочняет твердый раствор, ниобий образует стабильные карбиды, препятствующие росту зерна при нагреве, а микролегирование бором повышает длительную прочность по границам зерен. Углерод в количестве 0,07–0,12% участвует в формировании карбидной фазы при термической обработке.

Технологические характеристики заготовок

Заготовки 09Х14Н19В2БР поставляются в термически обработанном состоянии — после закалки от 1050–1080 C в воду или воздух. Структура материала — аустенит с карбидными включениями. Механические свойства при комнатной температуре: временное сопротивление разрыву — не менее 590 МПа, предел текучести — не менее 245 МПа, относительное удлинение — не менее 30%. Длительная прочность при 650 C составляет около 140 МПа при базе испытаний 1000 часов.

Обрабатываемость резанием заготовок затруднена из-за высокой вязкости аустенитной структуры. Рекомендуется применять твердосплавный инструмент с положительными передними углами, обильное охлаждение и сниженные скорости резания. Сварка материала выполняется электродами аустенитного класса с последующей аустенизацией; перед сваркой требуется подогрев до 200–300 C.

Применение заготовок 09Х14Н19В2БР

Основная область использования — узлы газотурбинных установок и паросилового оборудования, работающие в условиях длительных тепловых нагрузок и агрессивных сред. Из заготовок изготавливают:

  • диски и лопатки компрессоров высокого давления;
  • крепежные элементы турбин — болты, шпильки, гайки;
  • корпусные детали арматуры для перегретого пара;
  • элементы камер сгорания и жаровых труб;
  • фланцы и переходники паропроводов высокого давления.

Материал применяется в энергетическом машиностроении, на предприятиях нефтегазопереработки и в химическом аппаратостроении для оборудования, контактирующего с агрессивными средами при повышенных температурах.

Сортамент и контроль качества

Заготовки контролируются на соответствие требованиям по химическому составу, механическим свойствам и макроструктуре. Для ответственных деталей выполняется ультразвуковой контроль сплошности. Допустимые отклонения размеров поковок регламентируются нормативной документацией на поставку.

ПараметрЗначение при 20 CЗначение при 650 CМетод контроляНорматив
Временное сопротивление, МПа590–740 340РастяжениеГОСТ 1497
Предел текучести, МПа 245 180РастяжениеГОСТ 1497
Относительное удлинение, % 30 25РастяжениеГОСТ 1497
Ударная вязкость, Дж/см 98—Ударный изгибГОСТ 9454

Особенности выбора и заказа

При заказе металлических заготовок 09Х14Н19В2БР необходимо указывать способ выплавки (открытая индукционная или вакуумно-дуговой переплав), степень раскисления, габаритные размеры и припуски на механическую обработку. Для поковок ответственного назначения требуется дополнительное согласование режимов термической обработки и объема неразрушающего контроля.

Материал не рекомендуется применять при температурах ниже –40 C из-за склонности аустенитной структуры к охрупчиванию при циклических нагрузках. При длительной эксплуатации свыше 700 C возможно выделение -фазы, снижающей пластичность, поэтому температурный режим работы деталей ограничивается проектными значениями.

Вопросы и ответы

В каких состояниях поставляются заготовки 09Х14Н19В2БР?

Заготовки поставляются в закаленном состоянии (аустенизация от 1050–1080 C) или после закалки и старения. Для поковок крупных сечений допускается поставка без термической обработки с последующей нормализацией у потребителя.

Какая максимальная рабочая температура для деталей из 09Х14Н19В2БР?

Длительная рабочая температура ограничена 700 C. При кратковременных режимах допускается нагрев до 750 C, однако при этом снижается ресурс по длительной прочности.

Какие методы сварки применимы для заготовок 09Х14Н19В2БР?

Применимы аргонодуговая сварка неплавящимся электродом и ручная дуговая сварка электродами аустенитного класса. Требуется подогрев до 200–300 C и послесварочная аустенизация для восстановления свойств.

Чем отличается 09Х14Н19В2БР от стали 12Х18Н10Т?

В отличие от коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т, сплав 09Х14Н19В2БР дополнительно легирован вольфрамом, ниобием и бором, что обеспечивает более высокую жаропрочность при температурах 600–700 C за счет дисперсионного твердения.