Шестигранник 13Х11Н2В2МФ в Минске

Шестигранник 13Х11Н2В2МФ: жаропрочный сортовой прокат для высокотемпературных узлов

Шестигранник 13Х11Н2В2МФ — сортовой прокат из жаропрочной мартенситно-ферритной стали, поставляемый в виде прутков с шестигранным поперечным сечением. Марка 13Х11Н2В2МФ (аналог ЭИ961, X20CrMoV12-1 по DIN 1.4923) содержит 11 % хрома, 2 % никеля, 2 % вольфрама, молибден и ванадий, что обеспечивает длительную прочность при рабочих температурах до 580–600 C. Шестигранный профиль позволяет применять прокат для изготовления крепежа, шпинделей, штоков и деталей арматуры без дополнительной фрезеровки граней — под ключ или в зажимных патронах.

Сортамент и технические параметры

Прокат выпускается по ГОСТ 2879-2006 (шестигранник горячекатаный) и ГОСТ 1051-73 (калиброванный). Размер под ключ — от 8 до 100 мм, длина прутков — 2–6 м в немерных и мерных партиях. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента и 0,2 % — для калиброванного. Точность профиля: поле допуска h11–h12 для горячекатаного, h9–h10 для калиброванного и шлифованного исполнения.

Химический состав и структура

Массовая доля элементов в стали 13Х11Н2В2МФ: углерод — 0,10–0,16 %, кремний — до 0,6 %, марганец — до 0,6 %, хром — 10–11,5 %, никель — 1,5–2,5 %, вольфрам — 1,6–2,2 %, молибден — 0,5–0,7 %, ванадий — 0,15–0,3 %. Сера и фосфор — не более 0,025 % каждого. После нормализации и высокого отпуска формируется структура сорбита с карбидами вольфрама, молибдена и ванадия, обеспечивающая сопротивление ползучести при длительной эксплуатации.

Термообработка и механические свойства

Типовой режим: закалка от 1000–1050 C в масле или на воздухе, отпуск при 680–750 C с охлаждением на воздухе. После такой обработки достигаются:

• предел прочности — 740–880 МПа;
• предел текучести — не менее 590 МПа;
• относительное удлинение — 14–16 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 49 Дж/см;
• твёрдость — 229–302 HB в зависимости от сечения.

Предел длительной прочности при 580 C за 10 ч — не менее 90 МПа. Жаропрочные свойства сохраняются при циклическом нагружении в условиях теплосмен, что критично для арматуры энергетических установок.

Области применения

Шестигранник 13Х11Н2В2МФ применяется там, где требуется сочетание жаропрочности и возможности механической обработки под ключ:

• крепёжные элементы паропроводов и коллекторов ТЭС и АЭС — шпильки, болты, гайки фланцевых соединений;
• детали запорной и регулирующей арматуры — штоки, шпиндели, хвостовики задвижек высокого давления;
• узлы паровых турбин — крепёж корпусов, элементы проточной части;
• оснастка металлургических печей — штанги, толкатели, крепёж рольгангов;
• нефтехимическое оборудование — крепёж реакторов гидрокрекинга и установок риформинга.

Обрабатываемость и свариваемость

Сталь 13Х11Н2В2МФ обрабатывается резанием в термообработанном состоянии — твёрдость до 302 HB требует применения твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями. Свариваемость ограниченная: сварные соединения склонны к образованию холодных трещин, поэтому требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 300–400 C с последующей термообработкой. Для крепёжных деталей предпочтительно изготовление из цельного шестигранника без сварки.

Вопросы и ответы