Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Шестигранник 08Х15Н24В4ТР-Ш: жаропрочный сортамент для высокотемпературных узлов
Шестигранник 08Х15Н24В4ТР-Ш — горячекатаный или холоднотянутый профиль с шестигранным сечением, изготовленный из аустенитной жаропрочной стали аустенито-мартенситного класса легирования. Буква «Ш» в обозначении марки указывает на особую технологию выплавки — электрошлаковый переплав (ЭШП), обеспечивающий пониженное содержание неметаллических включений, серы и фосфора. Такая сталь относится к дисперсионно-твердеющим сплавам на железоникелевой основе и предназначена для длительной эксплуатации при температурах до 650–700 C под нагрузкой.
Химический состав и структурные особенности
Марка 08Х15Н24В4ТР-Ш содержит 14–16 % хрома, 22–26 % никеля, 3,5–5,0 % вольфрама, 1,2–1,8 % титана, а также бор и редкоземельные элементы в микродозах. Углерод ограничен на уровне 0,08 %. Вольфрам и титан формируют упрочняющие фазы — карбиды и интерметаллиды типа NiTi, которые выделяются при старении и блокируют движение дислокаций. ЭШП-переплав снижает анизотропию свойств по сечению и повышает длительную прочность при ползучести.
Сортамент и геометрические параметры
Шестигранник поставляется в диапазоне размеров «под ключ» от 8 до 60 мм. Для размеров свыше 40 мм применяется горячая прокатка, для меньших — холодное волочение с последующим отжигом. Кривизна прутков на длине 1 м не превышает 3 мм для холоднотянутых и 5 мм для горячекатаных профилей. Длина прутков — немерная 2–6 м или мерная по согласованию. Предельные отклонения по размеру «под ключ» соответствуют квалитету h11–h12.
| Размер под ключ, мм | Способ изготовления | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | холодное волочение | 590 | 20 | 217–255 |
| 17 | холодное волочение | 590 | 18 | 217–255 |
| 24 | горячая прокатка | 540 | 20 | 207–248 |
| 36 | горячая прокатка | 540 | 18 | 207–248 |
| 50 | горячая прокатка | 490 | 17 | 197–241 |
Механические свойства и жаропрочность
После термической обработки (закалка от 1050–1080 C в воде или на воздухе, старение при 700–750 C) шестигранник 08Х15Н24В4ТР-Ш демонстрирует предел длительной прочности не ниже 180 МПа. Предел ползучести за 1000 ч при 650 C составляет 120–140 МПа. Материал сохраняет пластичность при кратковременном нагреве до 800 C, что позволяет применять его для деталей, работающих в циклическом тепловом режиме.
Области применения
- Крепёжные элементы горячего тракта газотурбинных установок и энергетических котлов.
- Шпиндели и штоки арматуры высокого давления в нефтехимических реакторах.
- Детали крепления лопаток и дисков в авиационных двигателях.
- Элементы оснастки для термообработки и горячей штамповки.
- Узлы уплотнений и направляющие в установках каталитического крекинга.
- Детали арматуры паропроводов сверхкритических параметров пара.
Технологичность обработки
Шестигранник 08Х15Н24В4ТР-Ш обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента (группа M по ISO). Склонность к наклёпу требует назначения режимов с ограниченной подачей и обильным охлаждением. Сварка возможна аргонодуговым способом с предварительным подогревом до 200–250 C и последующей термообработкой сварного соединения. Гибка в холодном состоянии не рекомендуется из-за высокого предела текучести.
Вопросы и ответы
Чем обусловлено наличие литеры «Ш» в марке 08Х15Н24В4ТР-Ш?
Литера «Ш» обозначает электрошлаковый переплав. Эта технология обеспечивает снижение содержания серы до 0,010 % и неметаллических включений, что повышает длительную прочность и сопротивление ползучести при рабочей температуре 650–700 C.
Какая термообработка обеспечивает максимальную жаропрочность шестигранника?
Оптимальный режим — закалка от 1050–1080 C с охлаждением в воде или на воздухе, затем старение при 700–750 C в течение 4–8 ч. Такая обработка формирует выделение упрочняющих фаз NiTi и карбидов вольфрама.
Допускается ли эксплуатация шестигранника при температуре выше 700 C?
Кратковременно — до 800 C без существенной потери пластичности. Длительная работа при температурах свыше 700 C приводит к коагуляции упрочняющих фаз и снижению длительной прочности.
Какие размеры шестигранника доступны в холоднотянутом исполнении?
Холодным волочением изготавливаются профили от 8 до 22 мм. Для размеров свыше 22 мм применяется горячая прокатка с последующей правкой и отжигом.