Отливки из жаропрочной стали 35Х18Н24С2Л в Минске

Отливки из жаропрочной стали 35Х18Н24С2Л

Отливки из стали 35Х18Н24С2Л — это фасонное литье, предназначенное для эксплуатации в условиях длительного воздействия высоких температур, агрессивных газовых сред и циклических термических нагрузок. Материал относится к классу жаропрочных хромоникелевых сталей аустенитного класса с кремнием, легированных для работы при температурах до 1100 C. Изделия изготавливаются методом литья по выплавляемым моделям или в песчано-глинистые формы, что позволяет получать сложнопрофильные детали с минимальной механической обработкой.

Химический состав и структура

Сталь 35Х18Н24С2Л характеризуется высоким содержанием хрома (17–19 %) и никеля (23–26 %), что обеспечивает стабильную аустенитную структуру при нагреве. Кремний (2–3 %) повышает окалиностойкость и сопротивление газовой коррозии в окислительных средах. Углерод (0,30–0,40 %) формирует карбидную фазу, упрочняющую материал при рабочих температурах. Дополнительно легирована марганцем (до 1,5 %) и кремнием, что улучшает литейные свойства и жаропрочность.

Микроструктура отливок после нормализации — аустенит с карбидами типа M₂₃C₆, выделяющимися по границам зерен. Такая морфология обеспечивает сочетание кратковременной и длительной прочности при нагреве. Сталь не склонна к охрупчиванию при выдержке в интервале 600–800 C, что критично для оборудования печных агрегатов.

Механические и эксплуатационные характеристики

Отливки из 35Х18Н24С2Л демонстрируют следующие показатели при нормальных условиях:

• предел прочности при растяжении — 540–640 МПа;
• предел текучести — 340–390 МПа;
• относительное удлинение — 15–25 %;
• ударная вязкость KCU — 30–50 Дж/см;
• твердость после нормализации — 170–220 HB.

Жаропрочность материала характеризуется пределом длительной прочности: при 900 C и базе испытаний 100 ч напряжение не превышает 25–35 МПа. Окалиностойкость сохраняется до 1050–1100 C в окислительной атмосфере. Сталь устойчива к воздействию серосодержащих газов, что ограничивает её применение в средах с восстановительным характером.

Технология производства отливок

Литье стали 35Х18Н24С2Л выполняется в формы из холоднотвердеющих смесей или по газифицируемым моделям. Температура заливки составляет 1560–1620 C, что требует применения огнеупорных формовочных материалов с высокой термостойкостью. Усадка металла при кристаллизации — 1,8–2,2 %, что учитывается при конструировании литейной оснастки. После выбивки отливки подвергаются нормализации при 1050–1100 C с последующим охлаждением на воздухе для гомогенизации структуры.

Для деталей сложной конфигурации применяется литье по выплавляемым моделям, обеспечивающее точность размеров 9–11 квалитета и шероховатость поверхности Ra 6,3–12,5 мкм. Механическая обработка отливок затруднена из-за склонности материала к наклепу, поэтому предпочтительны операции точения и фрезерования твердосплавным инструментом с подачей 0,1–0,2 мм/об.

Применение в промышленности

Отливки из 35Х18Н24С2Л востребованы в узлах, работающих при температурах 800–1100 C в окислительной атмосфере. Основные области использования:

• конвейерные печи термических цехов — ролики, подовые плиты, направляющие;
• печи цементной и стекольной промышленности — горелочные устройства, фурмы, колосники;
• установки нефтехимического крекинга — детали трубных подвесок и опор;
• муфели и реторты для химико-термической обработки;
• арматура печных агрегатов — заслонки, шиберы, направляющие лопатки.

Материал пригоден для изготовления деталей, испытывающих умеренные механические нагрузки при высоких температурах. Не рекомендуется применять отливки в средах с сернистыми соединениями при нагреве выше 800 C, а также в условиях резких термоциклов с перепадом более 400 C без предварительного подогрева.

Контроль качества и нормативная документация

Отливки поставляются в соответствии с ГОСТ 977-88, химический состав контролируется спектральным анализом. Каждая партия проходит проверку на отсутствие литейных дефектов методами радиографического или ультразвукового контроля. Механические испытания проводятся на образцах, вырезанных из тела отливки или отдельно отлитых проб. Допускается исправление поверхностных дефектов заваркой с последующей термообработкой.

Вопросы и ответы