Метизы 25Х1МФ: крепёж из жаропрочной хромомолибденованадиевой стали
Метизы 25Х1МФ — крепёжные изделия (шпильки, болты, гайки, шайбы), изготовленные из теплоустойчивой стали перлитного класса 25Х1МФ. Марка регламентирована ГОСТ 20072 и применяется для деталей, работающих при температуре пара до 585 C под давлением до 25,5 МПа. Химический состав: углерод 0,22–0,29 %, хром 0,9–1,2 %, молибден 0,5–0,7 %, ванадий 0,15–0,3 %. Ванадий связывает углерод в карбиды VC, что тормозит коагуляцию карбидной фазы и сохраняет длительную прочность при ползучести.
Нормативная база и сортамент
- ГОСТ 20072 — сталь 25Х1МФ, химический состав и режимы термообработки.
- ГОСТ 20700 — болты, гайки и шпильки для фланцевых соединений арматуры и трубопроводов.
- ГОСТ 9066 — шпильки с ввинчиваемым концом для фланцевых соединений.
- ГОСТ 23304 — шпильки, гайки и болты для фланцевых соединений арматуры на Ру до 25,5 МПа.
- ГОСТ 1759.0 — технические условия на болты, винты, шпильки и гайки.
Механические свойства и термообработка
Крепёж проходит закалку от 960–980 C в масле и высокий отпуск при 680–720 C. Твёрдость после отпуска — 217–248 HB. Предел текучести при 20 C — не менее 590 МПа, временное сопротивление — 735 МПа. При 565 C предел длительной прочности за 10 ч — около 78 МПа. Ударная вязкость KCU — не менее 78 Дж/см. Гайки изготовляют из стали 25Х1МФ с твёрдостью на 20–30 HB ниже твёрдости шпильки для исключения смятия витков резьбы.
| Типоразмер | Резьба | Класс прочности | Рабочая температура | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| Шпилька М20 120 | М20 2,5 | — | до 570 C | фланцы паропроводов |
| Шпилька М24 160 | М24 3,0 | — | до 585 C | корпуса арматуры |
| Болт М16 80 | М16 2,0 | — | до 560 C | крепление коллекторов |
| Гайка М20 | М20 2,5 | — | до 570 C | в паре со шпилькой |
| Шайба 20 | — | — | до 585 C | распределение усилия |
Условия эксплуатации
Метизы 25Х1МФ применяют в зонах, где углеродистые и низколегированные стали 35, 40Х теряют жаропрочность. Длительная работа под нагрузкой при 540–585 C вызывает ползучесть; легирование молибденом и ванадием снижает скорость деформации. Детали устанавливают в паропроводах высокого давления, коллекторах котлов, корпусах задвижек и задвижек ТЭС и ТЭЦ, на установках каталитического крекинга и в реакторах нефтехимии. При монтаже применяют контролируемую затяжку динамометрическим ключом с моментом, рассчитанным по ГОСТ 20700, для равномерного распределения нагрузки по шпилькам фланцевого соединения.
Ограничения и совместимость
- Не рекомендуется эксплуатация выше 585 C — интенсифицируется окалинообразование.
- Сварка крепежа не допускается без последующей термообработки.
- Не применять в средах с сероводородом без защиты — возможно сульфидное растрескивание.
- Совместим с фланцами из сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМЛ.
Вопросы и ответы
До какой температуры работают метизы 25Х1МФ?
Длительно — до 585 C при давлении пара до 25,5 МПа. Кратковременно допускается нагрев до 600 C без необратимой потери свойств.
Чем метизы 25Х1МФ отличаются от крепежа из 40Х?
Сталь 25Х1МФ сохраняет предел длительной прочности при 560–585 C, тогда как 40Х применяется до 400–425 C и не содержит молибдена и ванадия.
Какая термообработка применяется для крепежа 25Х1МФ?
Закалка от 960–980 C в масле и высокий отпуск при 680–720 C. Твёрдость после обработки — 217–248 HB.
Можно ли использовать гайки из другой стали со шпильками 25Х1МФ?
Допускаются гайки из стали 25Х1МФ с твёрдостью на 20–30 HB ниже шпильки. Применение углеродистых гаек приводит к смятию резьбы при высоких температурах.
