Отливки из жаропрочной стали 15Х23Н18Л в Минске

Отливки из жаропрочной стали 15Х23Н18Л — литьё для высокотемпературных узлов

Отливки из стали 15Х23Н18Л — это фасонное литьё, предназначенное для изготовления деталей, работающих в окислительных средах при температурах до 1050 C. Материал относится к классу жаростойких хромоникелевых сталей аустенитного класса с карбидным упрочнением. Буква «Л» в маркировке указывает на литейное исполнение, что определяет особенности кристаллизации, усадки и химической неоднородности по сечению отливки.

Химический состав стали 15Х23Н18Л регламентирован ГОСТ 977-88 и характеризуется высоким содержанием хрома (22,0–25,0%) и никеля (17,0–20,0%). Углерод присутствует в пределах 0,12–0,20%, что обеспечивает формирование стабильных карбидов хрома по границам зёрен. Такое легирование формирует плотную оксидную плёнку CrO, которая препятствует диффузии кислорода вглубь металла при циклическом нагреве.

Технологические особенности литья

Изготовление отливок из 15Х23Н18Л выполняется преимущественно методами литья по выплавляемым моделям или в оболочковые формы. Высокое содержание никеля снижает теплопроводность материала, что требует корректировки режимов заливки и прибылирования. Усадка стали составляет около 2%, поэтому при проектировании литейной оснастки учитывается коэффициент усадки для получения точных геометрических размеров.

Термическая обработка отливок включает аустенизацию при 1100–1150 C с последующим охлаждением на воздухе. Такой режим обеспечивает растворение карбидной фазы и гомогенизацию структуры. После закалки формируется однофазный аустенит с твёрдостью 170–220 HB, что облегчает механическую обработку резанием.

Эксплуатационные характеристики

Основное преимущество отливок из 15Х23Н18Л — устойчивость к окалинообразованию при длительных выдержках в печной атмосфере. Материал сохраняет работоспособность при температуре 1000–1050 C, однако при нагреве свыше 1100 C наблюдается интенсивный рост зерна и снижение кратковременной прочности. Предел текучести при комнатной температуре составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление — 490–590 МПа.

Сталь не предназначена для работы в серосодержащих средах и восстановительных атмосферах, где защитная плёнка разрушается. При наличии термических ударов и знакопеременных нагрузок следует учитывать склонность материала к охрупчиванию в интервале 600–800 C вследствие выделения -фазы.

Применение отливок

Фасонное литьё из 15Х23Н18Л востребовано в узлах, где сочетаются высокая температура и окислительная среда:

• арматура печных трубопроводов — корпуса задвижек, фланцы, переходники;
• детали конвейерных печей — ролики, направляющие планки, опорные элементы;
• реторты и муфели для химико-термической обработки;
• колосники и горелочные устройства нагревательных печей;
• детали установок каталитического крекинга и пиролиза углеводородов;
• корпуса термопарных гильз и защитных чехлов.

Механические свойства при высоких температурах

При заказе отливок из 15Х23Н18Л необходимо указывать категорию прочности, группу герметичности и требования к рентгенографическому контролю. Для ответственных деталей, работающих под давлением, предусмотрен контроль методом цветной дефектоскопии на наличие поверхностных усадочных раковин и горячих трещин.

Вопросы и ответы