Отливки из жаропрочной стали по ГОСТ 977-88: сортамент, марки и условия эксплуатации
ГОСТ 977-88 распространяется на отливки из конструкционной нелегированной, легированной и жаропрочной стали, получаемые литьём в песчаные формы, формы по выплавляемым моделям и в кокиль. Жаропрочные марки в рамках этого стандарта предназначены для деталей, работающих при температуре до 600–650 C под нагрузкой в условиях ползучести и газовой коррозии. Стандарт нормирует химический состав, механические свойства при нормальной и повышенной температуре, а также допустимые отклонения по геометрии и массе.
Марки жаропрочной стали в составе ГОСТ 977-88
Жаропрочный раздел стандарта охватывает теплоустойчивые и жаростойкие композиции на основе хромомолибденовой и хромоникелевой матрицы. Основные марки:
- 20ХМЛ — перлитный класс, рабочая температура до 540 C, применяется для корпусных деталей арматуры;
- 20ХМФЛ — дополнительное микролегирование ванадием повышает сопротивление ползучести до 570 C;
- 15Х1М1ФЛ — хромомолибденованадиевая сталь для паропроводной арматуры энергоблоков;
- 12Х18Н9ТЛ — аустенитный класс, жаростойкость до 650 C, стойкость к межкристаллитной коррозии;
- 20Х23Н18Л — высокохромистая аустенитная сталь для печной оснастки и реторт;
- 45Х25Н20С2Л — легирование кремнием обеспечивает работу в окислительных средах до 1050 C.
Технические требования и контроль качества
Механические свойства отливок нормируются после термической обработки: для перлитных марок — нормализация с высоким отпуском, для аустенитных — закалка в воде или на воздухе. Предел текучести при 20 C для 20ХМЛ составляет не менее 245 МПа, для 12Х18Н9ТЛ — не менее 196 МПа. Длительная прочность проверяется при температурах, соответствующих эксплуатационным режимам.
Контроль отливок включает:
- спектральный и химический анализ ковшовой пробы;
- испытание на растяжение при нормальной и рабочей температуре;
- испытание на ударный изгиб при отрицательных температурах;
- ультразвуковую дефектоскопию ответственных отливок;
- радиографический контроль литых зон сварных соединений.
Типовые параметры отливок
| Марка стали | Структурный класс | Рабочая температура, C | в при 20 C, МПа | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 20ХМЛ | перлитный | до 540 | 441 | корпуса задвижек |
| 20ХМФЛ | перлитный | до 570 | 490 | паровая арматура |
| 15Х1М1ФЛ | перлитный | до 585 | 490 | паропроводы ТЭС |
| 12Х18Н9ТЛ | аустенитный | до 650 | 441 | детали печей |
| 20Х23Н18Л | аустенитный | до 900 | 490 | реторты, муфели |
Области применения
Отливки из жаропрочных марок по ГОСТ 977-88 востребованы в энергетическом машиностроении, нефтехимии и металлургии. Конкретные узлы:
- корпуса и крышки запорной арматуры тепловых электростанций;
- детали газотурбинных установок и компрессорных агрегатов;
- элементы печных конвейеров, рольгангов и нагревательных колпаков;
- крепежные элементы и подвески трубопроводов высокого давления;
- детали реакторов нефтепереработки и установок каталитического крекинга.
Вопросы и ответы
Какие марки жаропрочной стали включены в ГОСТ 977-88?
Стандарт охватывает перлитные марки 20ХМЛ, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ и аустенитные 12Х18Н9ТЛ, 20Х23Н18Л, 45Х25Н20С2Л, а также ряд других композиций, нормируемых по химическому составу и механическим свойствам.
До какой температуры эксплуатируются отливки из 12Х18Н9ТЛ?
Аустенитная сталь 12Х18Н9ТЛ сохраняет работоспособность до 650 C при условии контроля длительной прочности и отсутствия агрессивных серосодержащих сред.
Какая термообработка применяется для отливок из 20ХМЛ?
Нормализация при 900–950 C с последующим высоким отпуском при 680–720 C обеспечивает требуемый комплекс прочности и ударной вязкости.
Как контролируется качество отливок по ГОСТ 977-88?
Проводятся химический анализ, испытания на растяжение и ударный изгиб, при необходимости — ультразвуковая дефектоскопия и радиография. Объём контроля определяется категорией ответственности детали.
