Отливки из жаропрочной стали 20Х12ВНМФЛ в Минске

Отливки из жаропрочной стали 20Х12ВНМФЛ

Отливки из стали 20Х12ВНМФЛ — это фасонные заготовки, получаемые методом литья в песчано-глинистые или оболочковые формы и предназначенные для длительной эксплуатации при температурах до 600 C. Материал относится к группе литейных жаропрочных хромистых сталей мартенситного класса с карбидным упрочнением. Легирование вольфрамом, ванадием и молибденом обеспечивает повышенную жаропрочность и сопротивление ползучести в условиях статических и циклических нагрузок.

Химический состав стали 20Х12ВНМФЛ регламентируется ГОСТ 977-88 и характеризуется содержанием хрома на уровне 10,5–12,5 %, что придаёт отливкам окалиностойкость до 700 C в окислительных средах. Вольфрам (0,8–1,5 %) и молибден (0,4–0,7 %) формируют устойчивую карбидную фазу, а ванадий (0,15–0,35 %) обеспечивает дисперсионное твердение при термической обработке. Ограниченное содержание серы и фосфора (не более 0,025 % каждого) гарантирует стабильность механических свойств по сечению отливки.

Механические свойства достигаются после термической обработки по режиму: закалка от 1030–1060 C в масле или на воздухе с последующим высоким отпуском при 680–720 C. В результате формируется структура сорбита отпуска с пределом текучести не менее 590 МПа и относительным удлинением от 12 %. Ударная вязкость материала составляет не менее 39 Дж/см, что позволяет применять отливки в узлах, воспринимающих динамические нагрузки при повышенных температурах.

Технологические особенности литья

Жидкотекучесть стали 20Х12ВНМФЛ достаточна для получения отливок сложной конфигурации с толщиной стенки от 10 мм. Линейная усадка при кристаллизации составляет 1,8–2,2 %, что требует корректировки размеров модели с учётом усадки. Для предотвращения образования горячих трещин в массивных сечениях применяют прибыли увеличенного объёма и регулируемый отвод тепла через холодильники. Обрезка литниковой системы и зачистка поверхности выполняются после предварительного отжига для снижения твёрдости.

Свариваемость стали ограничена: соединение отливок между собой или с деформируемым прокатом допускается только с предварительным подогревом до 300–400 C и последующим отпуском. Для ответственных узлов рекомендуется применять электроды типа Э-10Х12ВМФ или аналогичные с близким химическим составом наплавленного металла.

Применение отливок из 20Х12ВМФЛ

Основная область использования — энергетическое и нефтехимическое машиностроение, где требуется сочетание жаропрочности, окалиностойкости и сопротивления термической усталости. Из стали 20Х12ВНМФЛ изготавливают:

• корпуса и крышки паровых турбин и турбокомпрессоров;
• патрубки, фланцы и арматуру паропроводов высокого давления;
• корпусные детали дымососов и воздуходувок;
• элементы горелочных устройств и жаровых труб;
• корпуса запорной и регулирующей арматуры для сред с температурой до 600 C;
• детали газоперекачивающих агрегатов и насосного оборудования горячего перекачивания.

В условиях циклического нагрева и охлаждения отливки сохраняют стабильность структуры без склонности к отпускной хрупкости. Материал пригоден для работы в среде перегретого пара, продуктов сгорания природного газа и некоррозионно-активных газовых сред.

Контроль качества и дефектоскопия

Отливки из стали 20Х12ВНМФЛ подвергаются обязательному контролю механических свойств на образцах, вырезанных из тела отливки или из отдельно отлитых проб. Для ответственных деталей предусмотрен радиографический или ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов — усадочных раковин, газовых пор и неметаллических включений. Поверхностные дефекты выявляются капиллярным или магнитопорошковым методом.

При заказе отливок из стали 20Х12ВНМФЛ необходимо указывать категорию прочности, группу контроля и объём неразрушающего контроля в соответствии с требованиями конструкторской документации. Допускается поставка отливок с механической обработкой базовых поверхностей или полностью обработанных до чистовых размеров.

Вопросы и ответы