Шестигранник из нержавеющей стали 10Х11Н23Т3МР-ВД в Минске

Шестигранник из нержавеющей стали 10Х11Н23Т3МР-ВД: жаропрочный сортовой прокат для высокотемпературных узлов

Шестигранник из стали 10Х11Н23Т3МР-ВД — это сортовой прокат шестигранного поперечного сечения, изготовленный из жаропрочной аустенитной стали, выплавленной методом вакуумно-дугового переплава (ВД). Марка относится к системе легирования Cr–Ni–Ti–Mo–W и применяется в состоянии поставки после термической обработки — закалки и старения. Наличие суффикса «ВД» указывает на повышенную чистоту металла по неметаллическим включениям и газам, что критично для деталей, работающих при длительном воздействии высоких температур и знакопеременных нагрузок.

Химический состав и структурные особенности

Сталь 10Х11Н23Т3МР-ВД содержит 10–12 % хрома, 22–25 % никеля, 2,6–3,2 % титана, 2,5–3,5 % молибдена и 1,5–2,5 % вольфрама. Углерод ограничен на уровне 0,10 %. Такое сочетание обеспечивает формирование стабильной аустенитной матрицы с дисперсными карбидными и интерметаллидными фазами типа NiTi и карбидов TiC, MoC, WC. Вакуумно-дуговой переплав снижает содержание кислорода и серы, повышая длительную прочность и сопротивление ползучести при температурах до 750 C.

Сортамент и геометрические параметры

Шестигранник поставляется в горячекатаном или холоднотянутом исполнении. Размер под ключ варьируется от 8 до 60 мм. Для холоднотянутого проката характерны жёсткие допуски по размеру под ключ и по диаметру вписанной окружности, что позволяет использовать его в автоматных операциях без дополнительной механической обработки. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента и 0,2 % — для калиброванного.

Механические свойства при рабочих температурах

После закалки с 1080–1100 C в воде или на воздухе и старения при 700–750 C сталь 10ХХ11Н23Т3МР-ВД демонстрирует предел прочности 950–1100 МПа при 20 C. При 650 C длительная прочность за 1000 ч составляет не менее 400 МПа, при 700 C — не менее 280 МПа. Предел ползучести за 100 ч при 700 C — 180–220 МПа. Относительное удлинение при комнатной температуре — 20–30 %. Ударная вязкость KCU — не менее 60 Дж/см.

Области применения

• Крепёжные элементы горячего тракта газотурбинных установок: шпильки, болты, гайки фланцевых соединений камер сгорания.
• Детали арматуры высокого давления энергетических котлов и паропроводов с температурой пара до 700 C.
• Шпиндели и штоки запорной арматуры установок каталитического крекинга нефтеперерабатывающих производств.
• Элементы крепежа и фитинги трубопроводов установок производства аммиака и синтез-газа.
• Детали оснастки для термической обработки в печах сопротивления и индукционных установках.
• Соединительные элементы в авиационных двигателях и наземных газотурбинных приводах газоперекачивающих агрегатов.

Технологические аспекты обработки

Шестигранник из стали 10Х11Н23Т3МР-ВД обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента класса P25–P35 при скоростях 25–40 м/мин. Склонность к наклёпу требует назначения подач не ниже 0,1 мм/об. Сварка выполняется аргонодуговым способом с поддувом защитного газа; после сварки рекомендуется термическая обработка для восстановления свойств зоны термического влияния. Гибка в холодном состоянии не рекомендуется из-за высокого предела текучести.

Вопросы и ответы