Нихромовые трубы ГОСТ 14162-79: холоднодеформированный прокат из жаростойких сплавов Х20Н80 и Х15Н60
Нихромовые трубы ГОСТ 14162-79 — это холоднодеформированный бесшовный прокат из сплавов на никель-хромовой основе, изготовленный по стандарту, изначально регламентирующему тонкостенные трубки из коррозионно-стойких и жаростойких сталей. Применительно к нихрому стандарт задаёт наружный диаметр от 0,6 до 30 мм, толщину стенки 0,1–3,0 мм, длину от 0,5 до 6 м и предельные отклонения по наружному диаметру в диапазоне 0,05…0,30 мм в зависимости от типоразмера. Прокат поставляется в термически обработанном состоянии с травленой или светлой поверхностью, без окалины и следов графитовой смазки.
Материалы и сортамент
Трубы изготавливают из сплавов Х20Н80 (Ni — основа, Cr — 20–23 %, Fe — не более 1,5 %) и Х15Н60 (Cr — 15–18 %, Fe — 15–18 %). Сплав Х20Н80 сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации до 1100–1200 C, Х15Н60 — до 950–1000 C. Удельное электрическое сопротивление Х20Н80 составляет 1,05–1,13 Оммм/м, Х15Н60 — 1,10–1,20 Оммм/м, что определяет применение труб в качестве резистивных и нагревательных элементов, а не только конструкционных деталей.
- Х20Н80-Н — проволока и трубный прокат общего назначения, максимальная жаростойкость;
- Х20Н80-ВИ — вакуумно-индукционная выплавка, пониженное содержание примесей, для вакуумных печей;
- Х15Н60-Н — повышенное содержание железа, улучшенная технологичность при гибке;
- ХН70Ю, ХН45Ю — алюминированные нихромы с оксидной плёнкой повышенной стойкости;
- ГОСТ 14162-79 — сортамент и допуски; ГОСТ 5632 — марки сплавов; ГОСТ 10994 — химический состав.
Технические параметры проката
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Предельное отклонение, мм | Кривизна на 1 м, мм | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 0,5 | 0,05 | 1,5 | ТЭНы, термопары |
| 6,0 | 1,0 | 0,10 | 2,0 | Электропечи сопротивления |
| 12,0 | 1,5 | 0,15 | 3,0 | Муфели, радиантные трубки |
| 20,0 | 2,0 | 0,20 | 4,0 | Печные рольганги, калориферы |
| 30,0 | 3,0 | 0,30 | 5,0 | Высокотемпературные реакторы |
Эксплуатационные свойства
Жаропрочность нихромовых труб определяется формированием плотной оксидной плёнки CrO, препятствующей дальнейшему окислению. При температуре 1000 C скорость окисления Х20Н80 не превышает 0,1 г/(мч). Кратковременный предел прочности при 20 C — 650–750 МПа, относительное удлинение — 20–35 %. Длительная прочность при 800 C за 1000 ч составляет 40–60 МПа. Сплав сохраняет пластичность после эксплуатации, что допускает повторную гибку и правку.
Трубы устойчивы в окислительных средах, в продуктах сгорания природного газа и мазута, в атмосфере азота и аргона. В восстановительных средах, содержащих сероводород и сернистый ангидрид, ресурс резко снижается из-за сульфидной коррозии. В вакуумных установках применяют только сплавы вакуумной выплавки — испарение хрома при 10 Па и 1100 C ограничивает срок службы труб общего назначения.
Области применения
- Нагревательные элементы электропечей сопротивления, муфельных и камерных печей;
- Радиантные трубы установок нефтепереработки и пиролиза;
- Термопары и гильзы термопреобразователей в металлургических агрегатах;
- Трубчатые электронагреватели (ТЭН) промышленных сушилок и калориферов;
- Детали газотурбинных установок и высокотемпературных теплообменников;
- Оснастка для пайки и термообработки в защитных атмосферах.
Вопросы и ответы
Какие марки сплавов допускает ГОСТ 14162-79 для нихромовых труб?
Стандарт регламентирует сортамент и допуски; марки назначаются по ГОСТ 5632. Практически применяют Х20Н80, Х20Н80-ВИ, Х15Н60, реже ХН70Ю. Химический состав контролируют по ГОСТ 10994.
Какой максимальный наружный диаметр нихромовой трубы по ГОСТ 14162-79?
Стандарт охватывает трубки наружным диаметром от 0,6 до 30 мм с толщиной стенки 0,1–3,0 мм. Прокат большего диаметра изготавливают по другим нормативным документам или по ТУ производителя.
До какой температуры работоспособны трубы из Х20Н80?
Длительная эксплуатация в окислительной атмосфере допускается до 1100–1200 C. В вакууме и восстановительных средах верхний предел снижается до 900–1000 C из-за испарения хрома и сульфидной коррозии.
Как проверяют качество нихромовых труб?
Проводят гидравлические или пневматические испытания на герметичность, контроль геометрии, ультразвуковую дефектоскопию, проверку химического состава и механических свойств на образцах после термической обработки.
