Отливки из жаропрочной стали DIN EN 10293: сортамент, марки и условия эксплуатации
Отливки из жаропрочной стали DIN EN 10293 — продукция литейного производства, поставляемая по немецкому стандарту, регламентирующему химический состав, механические свойства и методы неразрушающего контроля для стального литья общего назначения и для деталей, работающих при повышенных температурах. Стандарт распространяется на литые заготовки массой от нескольких килограммов до 8–10 т, получаемые литьём в песчаные формы, и устанавливает требования к термообработке, испытаниям и приёмке.
Марки жаропрочных сталей по DIN EN 10293
Стандарт охватывает несколько групп сталей, пригодных для работы при температурах до 600 C в зависимости от марки и условий нагружения:
- G20Mn5 — низколегированная сталь для корпусных деталей, работающих до 400 C при умеренных нагрузках.
- G17CrMo5-5 — хромомолибденовая сталь для арматуры и корпусов, эксплуатируемых при 450–550 C под давлением.
- G17CrMo9-10 — повышенное содержание хрома и молибдена обеспечивает жаропрочность до 580 C в паропроводной арматуре.
- G20CrMoV13-14 — марка для высокотемпературных узлов энергетического оборудования с рабочей температурой до 600 C.
- GX23CrMoV12-1 — высокохромистая сталь с повышенной стойкостью к окалинообразованию и ползучести.
Технические характеристики и контроль качества
Механические свойства отливок подтверждаются испытаниями на растяжение при комнатной и повышенной температуре, ударным изгибом (KCV при –20 C или +20 C в зависимости от марки) и, при необходимости, испытаниями на длительную прочность. Неразрушающий контроль включает ультразвуковую дефектоскопию, капиллярный и магнитопорошковый методы. Уровни приёмки по дефектам устанавливаются в заказе согласно EN 1559-1 и EN 1559-2.
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Прочность при растяжении, МПа | Макс. рабочая температура, C | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| G20Mn5 | 300 | 480–650 | 400 | Корпуса насосов, рамы |
| G17CrMo5-5 | 320 | 490–690 | 550 | Арматура паропроводов |
| G17CrMo9-10 | 360 | 590–780 | 580 | Корпуса турбин, коллекторы |
| G20CrMoV13-14 | 440 | 690–880 | 600 | Энергетические установки |
| GX23CrMoV12-1 | 490 | 780–980 | 600 | Высокотемпературная арматура |
Области применения
Отливки из жаропрочных сталей по DIN EN 10293 востребованы в энергетическом машиностроении, нефтегазопереработке и металлургии. Конкретные узлы:
- Корпуса и крышки запорно-регулирующей арматуры тепловых электростанций.
- Детали паровых турбин: сопловые аппараты, диафрагмы, корпусные элементы.
- Коллекторы и трубопроводные узлы установок каталитического крекинга.
- Элементы печной арматуры и рольгангов прокатных станов.
- Корпуса центробежных компрессоров и насосов горячего водоснабжения.
Термообработка и сварка
Отливки подвергаются нормализации с отпуском или закалке с высоким отпуском в зависимости от марки. Для G17CrMo5-5 и G17CrMo9-10 применяется нормализация при 900–950 C с последующим отпуском при 680–750 C. Сварные соединения выполняются с предварительным подогревом до 150–250 C и последующей термообработкой для снятия напряжений. Химический состав наплавленного металла должен соответствовать основному материалу по содержанию хрома и молибдена.
Вопросы и ответы
Какие марки жаропрочной стали по DIN EN 10293 допускают работу при 600 C?
При 600 C применяются G20CrMoV13-14 и GX23CrMoV12-1. Выбор определяется уровнем напряжений и средой: для арматуры предпочтительна GX23CrMoV12-1, для корпусных деталей энергоустановок — G20CrMoV13-14.
Какой метод неразрушающего контроля обязателен для отливок по DIN EN 10293?
Обязательный метод устанавливается в заказе. Стандарт допускает ультразвуковой контроль, капиллярную и магнитопорошковую дефектоскопию. Для ответственных деталей арматуры обычно требуется УЗК по EN 12680-1 с уровнем приёмки не ниже 3.
Чем отличается G17CrMo5-5 от G17CrMo9-10?
G17CrMo9-10 содержит больше хрома и молибдена, что повышает жаропрочность и предел текучести. G17CrMo5-5 применяется до 550 C, G17CrMo9-10 — до 580 C при более высоких рабочих давлениях.
Требуется ли термообработка после сварки отливок из стали G20CrMoV13-14?
Да, после сварки выполняется высокий отпуск при 700–740 C для снятия остаточных напряжений и восстановления структуры в зоне термического влияния. Предварительный подогрев — не менее 200 C.
