Отливки из жаропрочной стали ХН32Т в Минске

Отливки из жаропрочной стали ХН32Т: состав, свойства и применение

Отливки из жаропрочной стали ХН32Т — это фасонные изделия, получаемые методом литья в песчано-глинистые формы, по выплавляемым моделям или в кокиль, из аустенитного хромоникелевого сплава с добавлением титана. Материал относится к классу жаростойких и жаропрочных сталей, предназначенных для длительной эксплуатации в окислительных средах при температурах до 1000 C. Химический состав регламентируется ГОСТ 5632-72, а технические условия на отливки — ГОСТ 977-88 (отливки из легированной стали).

Основные легирующие элементы — хром (19–22 %) и никель (32–35 %) — обеспечивают высокую окалиностойкость и стабильность аустенитной структуры. Титан (0,25–0,6 %) вводится для стабилизации структуры против межкристаллитной коррозии за счет связывания углерода в карбиды TiC. Содержание углерода ограничено 0,08–0,12 %, что позволяет сохранять пластичность и свариваемость в литом состоянии.

Механические и эксплуатационные характеристики

В литом состоянии сталь ХН32Т имеет двухфазную структуру: аустенит с карбидными включениями. После гомогенизирующего отжига при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе материал приобретает оптимальное сочетание прочности и вязкости. Предел прочности при растяжении составляет 490–590 МПа, предел текучести — 245–295 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Ударная вязкость KCU — 0,5–0,8 МДж/м.

Ключевое преимущество отливок из ХН32Т — устойчивость к циклическим теплосменам. Коэффициент линейного расширения в интервале 20–800 C составляет 18,510 1/C, что требует учета при конструировании узлов с жестким креплением. Жаропрочность при 800 C: длительная прочность на базе 1000 ч — 60–80 МПа, что позволяет применять материал для умеренно нагруженных деталей печного оборудования.

Технология литья и особенности производства

Литье стали ХН32Т сопряжено с высокой усадкой (до 2,5 %) и склонностью к горячим трещинам. Для получения качественных отливок применяют:

• формовочные смеси с повышенной податливостью (хромитовый песок, цирконовый концентрат);
• модифицирование расплава силикокальцием или ферроцерием для измельчения зерна;
• контролируемое охлаждение отливок в форме до 300–400 C перед выбивкой;
• термическую обработку по режиму: нагрев до 1100 C, выдержка 2–4 ч, охлаждение на воздухе.

Отливки поставляются в термообработанном состоянии с обрубкой литников, зачисткой и, при необходимости, с механической обработкой по чертежам заказчика. Контроль качества включает химический анализ, проверку механических свойств на образцах из приливов, а также неразрушающий контроль (радиографию или УЗК) для ответственных деталей.

Применение отливок из ХН32Т

Благодаря сочетанию жаростойкости, окалиностойкости и технологичности, отливки из стали ХН32Т востребованы в следующих отраслях:

• печестроение — ролики рольгангов, подовые плиты, горелочные устройства, футеровочные крюки;
• нефтегазовое машиностроение — детали трубопроводной арматуры, работающей при высоких температурах;
• химическая промышленность — реторты, муфели, контейнеры для цементации и азотирования;
• энергетика — элементы газоходов, ширмы, экраны котлов-утилизаторов;
• стекольная промышленность — формы для прессования стеклоизделий, лопасти мешалок.

Типичные отливки — корпуса задвижек, крышки, фланцы, патрубки, секции газовых горелок, детали конвейерных систем термических печей. Масса отливок варьируется от 0,5 кг до 2 т, максимальные габариты ограничены возможностями формовочного оборудования.

Сравнение с альтернативными материалами

По сравнению с литейными сталями типа 35Х18Н25С2Л, ХН32Т обеспечивает более высокую пластичность и лучшую свариваемость, что важно при ремонте и монтаже крупногабаритных узлов. Уступая по жаропрочности сплавам на никелевой основе (ХН45Ю, ХН60ВТ), отливки из ХН32Т существенно дешевле и технологичнее при литье крупных деталей сложной конфигурации.

Вопросы и ответы