Нержавеющий круг 50Х25Н35С2Б — жаропрочный прокат для высокотемпературных узлов
Нержавеющий круг 50Х25Н35С2Б — сортовой прокат из литой или деформируемой жаропрочной стали аустенитного класса. Материал легирован хромом (23–26 %), никелем (33–37 %) и кремнием (1,5–2,5 %), дополнительно микролегирован ниобием. Такое сочетание обеспечивает стабильную работу при температурах до 1100 C в окислительных и карбюризационных средах, включая условия циклического нагрева.
Круг 50Х25Н35С2Б востребован в нефтегазовой отрасли, энергетическом машиностроении и химической промышленности. Из него изготавливают детали печных агрегатов, установок пиролиза, конвейерных систем термической обработки и арматуру, работающую в контакте с агрессивными газами при высоких температурах.
Химический состав и структура
Сталь 50Х25Н35С2Б относится к классу аустенитных хромоникелевых сплавов с карбидным упрочнением. Основные легирующие элементы:
- хром — 23–26 %, формирует жаростойкость и сопротивление окалинообразованию;
- никель — 33–37 %, стабилизирует аустенитную структуру и повышает жаропрочность;
- кремний — 1,5–2,5 %, улучшает сопротивление газовой коррозии в серосодержащих средах;
- ниобий — до 1,0 %, связывает углерод в стойкие карбиды, предотвращая межкристаллитную коррозию.
Аустенитная структура сохраняется при всех температурах вплоть до солидуса, что исключает фазовые превращения при нагреве и охлаждении в процессе эксплуатации. Материал склонен к упрочнению при холодной пластической деформации, поэтому механическая обработка резанием требует применения твердосплавного инструмента и пониженных режимов резания.
Механические свойства и рабочие характеристики
Предел текучести круга 50Х25Н35С2Б при комнатной температуре составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 540–690 МПа. При нагреве до 800 C предел длительной прочности за 1000 часов достигает 30–40 МПа, что позволяет использовать материал в нагруженных узлах печного оборудования.
Жаростойкость стали обеспечивает сопротивление окалинообразованию при температурах до 1100 C. Материал также устойчив к науглероживанию и «зеленой коррозии» в средах с высоким парциальным давлением кислорода при повышенных температурах.
| Параметр | Значение при 20 C | Значение при 800 C | Значение при 1000 C | Метод испытания |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 540–690 | 250–320 | 60–90 | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести, МПа | 245 | 120 | 30 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | 15 | 25 | 40 | ГОСТ 1497 |
| Твердость, HB | 170–220 | — | — | ГОСТ 9012 |
Технология производства и сортамент
Круг 50Х25Н35С2Б производится методом горячей прокатки или ковки с последующей термической обработкой — аустенизацией при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе. Диаметр круга составляет 50 мм, допуск по точности — h11–h12 в зависимости от класса проката.
Поверхность круга не имеет дефектов прокатного происхождения: трещин, плен, закатов и рванин. Поставка осуществляется в прутках мерной или немерной длины, возможно изготовление с обрезкой концов под заказчика.
Применение в промышленности
Круг 50Х25Н35С2Б используется для изготовления деталей, работающих в интервале температур 800–1100 C:
- трубные подвески и опоры в печах пиролиза углеводородов;
- ролики и направляющие конвейерных печей термической обработки;
- реторты, муфели и контейнеры для цементации и отжига;
- детали горелочных устройств и форсунок;
- крепежные элементы высокотемпературных фланцевых соединений;
- электроды и токоподводы в стекловаренных печах.
Материал пригоден для сварки аргонодуговым методом с применением присадочной проволоки аналогичного состава. Сварные соединения сохраняют жаропрочность при условии последующей аустенизации. Обработка давлением в холодном состоянии ограничена из-за склонности к наклепу, поэтому формообразование выполняют преимущественно в горячем состоянии при 950–1150 C.
Вопросы и ответы
До какой температуры можно эксплуатировать круг 50Х25Н35С2Б?
Материал сохраняет несущую способность до 1100 C в окислительной атмосфере. Для нагруженных деталей расчетная температура обычно ограничивается 1000 C с учетом запаса по длительной прочности.
Какие стандарты регламентируют поставку круга 50Х25Н35С2Б?
Химический состав нормируется ГОСТ 5632, сортамент горячекатаного круга — ГОСТ 2590. Механические свойства контролируются по ГОСТ 1497, твердость — по ГОСТ 9012.
Поддается ли сталь 50Х25Н35С2Б механической обработке?
Материал обрабатывается резанием с применением твердосплавных пластин на основе карбида вольфрама. Рекомендуются пониженные скорости резания (20–40 м/мин) и обильное охлаждение для предотвращения наклепа.
Какие сварочные технологии применимы для круга 50Х25Н35С2Б?
Оптимальна аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадкой проволоки типа 50Х25Н35С2Б. Допустима также электрошлаковая сварка для соединения крупных сечений. После сварки рекомендуется аустенизация при 1050–1100 C.
