Прутки из сплава 0Х27Ю5А: жаростойкий прокат для высокотемпературных агрегатов
Прутки из сплава 0Х27Ю5А — горячекатаный и калиброванный сортовой прокат из ферритной хромистой стали с алюминиевым упрочнением, легированной иттрием. Сплав относится к группе жаростойких (окалиностойких) материалов и сохраняет работоспособность в окислительных средах при температуре до 1300–1350 C. Иттрий в составе блокирует рост оксидной плёнки и повышает её адгезию к металлу, что снижает отслаивание окалины при термоциклировании.
Прутки поставляют в виде круглого проката диаметром 8–200 мм, а также квадратного и шестигранного профиля. Основной стандарт — ГОСТ 5632 (марки сплавов), сортамент — ГОСТ 2590, ГОСТ 2879, технические условия — ГОСТ 5949 для калиброванного проката. Термообработка — отжиг при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе; структура — феррит с выделениями интерметаллидов.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 7,2–7,4 | 20 C | г/см | расчёт/ГОСТ 8.024 |
| Предел прочности | 550–700 | 20 C, отжиг | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 12–20 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Жаростойкость | до 1350 | воздух, окисление | C | ГОСТ 6130 |
| Глубина обезуглероженного слоя | 0,5 | калиброванный прокат | мм | ГОСТ 1763 |
Химический состав и структура
Массовые доли основных элементов: хром — 26,0–28,0 %, алюминий — 4,5–5,5 %, иттрий — 0,1–0,3 %, углерод — не более 0,05 %, кремний — не более 0,6 %, марганец — не более 0,5 %. Низкое содержание углерода исключает образование карбидной сетки и сохраняет пластичность при знакопеременных тепловых нагрузках. Алюминий формирует плотную шпинельную плёнку AlO–CrO, а иттрий препятствует её растрескиванию при циклах нагрев–охлаждение.
Области применения
- Нагревательные элементы сопротивления промышленных электропечей сопротивления и муфельных агрегатов.
- Термопары и защитные чехлы датчиков температуры в печах обжига и спекания.
- Арматура горелочных устройств, радиантные трубы и рекуператоры в металлургических печах.
- Оснастка для цементации, нитроцементации и высокотемпературной пайки в защитных средах.
- Детали газотурбинных установок и камер сгорания, работающие в окислительном потоке.
- Крепёж и подвески для футеровки печей стекловаренных и керамических производств.
Технологические особенности обработки
Прутки 0Х27Ю5А склонны к охрупчиванию при нагреве в интервале 400–550 C, поэтому механическую обработку резанием ведут в отожжённом состоянии с применением твёрдосплавного инструмента и обильного охлаждения. Сварка возможна аргонодуговым способом с подогревом до 200–300 C; после сварки рекомендуется отжиг для снятия напряжений. Гибка и правка выполняются при температуре не ниже 20 C без предварительного нагрева.
Вопросы и ответы
До какой температуры сохраняет жаростойкость сплав 0Х27Ю5А?
В окислительной воздушной среде — до 1350 C при кратковременном воздействии и до 1300 C при длительной эксплуатации. В восстановительных и серосодержащих средах стойкость существенно ниже.
Чем отличается 0Х27Ю5А от 0Х23Ю5Т?
Сплав 0Х27Ю5А содержит больше хрома (26–28 % против 22–25 %) и легирован иттрием вместо титана, что повышает жаростойкость и сопротивление термоциклированию.
Какой сортамент прутков доступен?
Круглый прокат диаметром 8–200 мм по ГОСТ 2590, квадрат по ГОСТ 2591, шестигранник по ГОСТ 2879, а также калиброванные прутки по ГОСТ 5949 с точностью h11–h12.
Требуется ли термообработка перед механической обработкой?
Да, поставка осуществляется в отожжённом состоянии. Дополнительный отжиг при 1050–1100 C применяют после сварки или деформации для восстановления пластичности.
