Металлические заготовки из стали 09Х14Н19В2БР1: жаропрочный сортамент для высокотемпературных узлов
Металлические заготовки 09Х14Н19В2БР1 — это полуфабрикаты из аустенитной жаропрочной коррозионностойкой стали, легированной ниобием, вольфрамом и бором. Марка относится к дисперсионно-твердеющим сплавам и сохраняет работоспособность при длительном нагреве до 700–750 C. Заготовки поставляют в виде кованых и катаных прутков, трубных заготовок, поковок и слитков для последующей механической обработки и сварки.
Химический состав и структурные особенности
Основу матрицы формирует аустенит, стабилизированный никелем в диапазоне 18–20 %. Хром в количестве 13–15 % обеспечивает стойкость к газовой коррозии и окалинообразованию. Ниобий и вольфрам образуют карбидные и интерметаллидные упрочняющие фазы, а бор вводят для повышения жаропрочности и сопротивления ползучести при рабочих температурах.
- Углерод — 0,08 % максимум, ограничение по свариваемости
- Ниобий — 0,9–1,3 %, связывание углерода и упрочнение
- Вольфрам — 1,8–2,5 %, повышение жаропрочности
- Бор — 0,005–0,015 %, торможение границ зёрен
- Никель — 18–20 %, стабилизация аустенита
- Хром — 13–15 %, жаростойкость и коррозионная стойкость
Механические свойства заготовок
После термической обработки — закалки и старения — заготовки демонстрируют стабильные характеристики при комнатной и повышенной температуре. Предел длительной прочности при 700 C за 1000 ч составляет не менее 90–110 МПа, что определяет применение в узлах с непрерывным нагревом.
| Показатель | Температура испытания | Значение | Единица | Условие |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 20 C | 880 | МПа | после старения |
| Предел текучести | 20 C | 590 | МПа | 0,2 |
| Относительное удлинение | 20 C | 14 | % | 5 |
| Длительная прочность | 700 C | 100 | МПа | за 1000 ч |
| Предел ползучести | 650 C | 130 | МПа | за 100 ч |
Технологические операции и обработка
Заготовки обрабатывают резанием в состоянии поставки или после термообработки. Обрабатываемость удовлетворительная при использовании твердосплавного инструмента и обильного охлаждения. Сварка выполняется аргонодуговым способом с подогревом зоны соединения до 150–200 C; после сварки рекомендуется термообработка для восстановления свойств.
- Ковка — интервал 1150–900 C, охлаждение на воздухе
- Прокатка — горячая деформация с последующим отжигом
- Термообработка — закалка 1050–1100 C, старение 750–800 C
- Механическая обработка — точение, фрезерование, сверление
- Сварка — аргонодуговая, электронно-лучевая
Области применения
Заготовки востребованы в энергетическом машиностроении, металлургии и химическом аппаратостроении. Из них изготавливают крепёж горячих зон, детали газотурбинных установок, элементы теплообменников и арматуру высокотемпературных трубопроводов.
- Крепёж и шпильки паропроводов ТЭС и АЭС
- Детали камер сгорания и выхлопных систем ГТУ
- Трубные решётки и коллекторы теплообменников
- Арматура установок каталитического крекинга
- Оснастка печей отжига и термических агрегатов
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура заготовок 09Х14Н19В2БР1?
Длительная эксплуатация возможна до 700–750 C. Кратковременный нагрев допускается до 800 C без потери несущей способности.
Требуется ли термообработка после сварки заготовок?
Да, для восстановления жаропрочных свойств проводят аустенизацию при 1050–1100 C с последующим старением при 750–800 C.
Какой вид поставки заготовок доступен?
Прутки кованые и катаные, поковки, трубные заготовки, слитки. Размеры и допуски согласовываются по чертежу заказчика.
Чем сталь отличается от 09Х14Н19В2БР?
Наличие бора в марке 09Х14Н19В2БР1 повышает сопротивление ползучести и увеличивает длительную прочность при высоких температурах.
