Прутки из сплава 25Х15К1: жаропрочный сортовой прокат для высокотемпературных узлов
Прутки из сплава 25Х15К1 — сортовой металлопрокат из дисперсионно-твердеющей жаропрочной стали аустенитно-мартенситного класса. Сплав легирован хромом (14–16 %), кобальтом (1,0–1,5 %) и молибденом, что обеспечивает стойкость к ползучести при рабочих температурах до 650 C. Прокат поставляется в термообработанном состоянии и предназначен для изготовления крепёжных деталей, работающих под нагрузкой в условиях длительного нагрева.
Сортамент и технические параметры
Прутки выпускают горячекатаными или коваными, диаметром от 12 до 180 мм, длиной 2–6 м. Точность прокатки — по группам В и Б ГОСТ 2590. Кривизна не превышает 0,5 % длины для прутков диаметром свыше 50 мм. Механические свойства после закалки (1000–1050 C, масло) и отпуска (680–720 C) приведены ниже.
| Диаметр, мм | в, МПа | 0,2, МПа | , % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 16 | 930 | 735 | 14 | 59 |
| 40 | 930 | 735 | 14 | 59 |
| 80 | 880 | 685 | 12 | 49 |
| 120 | 830 | 635 | 12 | 49 |
Химический состав и структура
Содержание углерода — 0,20–0,28 %, кремния — до 0,6 %, марганца — до 0,8 %. Хром в диапазоне 14–16 % формирует стойкость к окислению, кобальт повышает температуру рекристаллизации, молибден (0,6–0,9 %) упрочняет твёрдый раствор. После термической обработки структура — сорбит отпуска с карбидным упрочнением. Прутки сохраняют длительную прочность при 600 C на базе 10 ч.
Области применения
- Крепёж горячего тракта газотурбинных установок: шпильки, болты, шпилечные соединения корпусов.
- Детали паровых турбин: шпильки фланцевых разъёмов, элементы арматуры высокого давления.
- Оснастка для горячей штамповки и прессования в металлургическом производстве.
- Узлы энергетических котлов и паропроводов с рабочей температурой до 650 C.
- Заготовки для механической обработки крепёжных изделий в нефтехимическом аппаратостроении.
Технологические особенности обработки
Прутки удовлетворительно обрабатываются резанием в термообработанном состоянии. Рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием. Сварка ограничена — требуется подогрев до 300–350 C и последующая термообработка. Для деталей ответственного назначения применяют электрошлаковый переплав, обеспечивающий снижение содержания неметаллических включений.
Вопросы и ответы
Какой максимальный диаметр прутков из сплава 25Х15К1 доступен?
Сортовой прокат поставляется диаметром до 180 мм; прутки большего сечения изготавливают ковкой по согласованным чертежам.
При какой температуре сохраняется длительная прочность сплава?
Сплав 25Х15К1 работоспособен при 600–650 C на базе 10 ч; выше 650 C наблюдается интенсивное разупрочнение.
Требуется ли термообработка прутков перед механической обработкой?
Прутки поставляются в термообработанном состоянии; повторная закалка и отпуск выполняются после сварки или горячей деформации.
Какие виды переплава применяются для ответственных партий?
Для крепежа горячего тракта используют электрошлаковый или вакуумно-дуговой переплав, снижающий загрязнённость включениями.
