Шестигранник 18Х3МВ в Минске

Шестигранник 18Х3МВ: жаропрочный сортовой прокат для деталей энергетического машиностроения

Шестигранник 18Х3МВ — сортовой прокат из теплоустойчивой низколегированной стали мартенситного класса, поставляемый в виде прутков с шестигранным поперечным сечением. Марка 18Х3МВ содержит 0,15–0,22 % углерода, 2,5–3,0 % хрома, до 0,6 % молибдена и 0,3–0,6 % ванадия; сочетание Cr–Mo–V обеспечивает стойкость к ползучести при длительной работе в интервале 480–580 C. Прокат выпускается по ГОСТ 2879 (размеры и предельные отклонения) и ГОСТ 4543 (технические требования к легированной конструкционной стали), что позволяет применять его в ответственных узлах без дополнительной входной аттестации по химическому составу.

Сортамент и геометрические параметры

Шестигранник 18Х3МВ поставляется в диапазоне размеров «под ключ» от 8 до 100 мм. Для размеров до 40 мм включительно преобладает холоднотянутый (калиброванный) прокат с полем допуска h11–h12 и шероховатостью Ra 2,5 мкм; свыше 40 мм — горячекатаный с последующей правкой и обточкой. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для калиброванного сортамента и 1,0 % — для горячекатаного. Ключевые параметры сортамента приведены ниже.

Механические свойства и термообработка

Прутки поставляются в термически обработанном состоянии — закалка от 970–1000 C в масле с последующим высоким отпуском при 680–720 C. После такой обработки достигаются: временное сопротивление 640–830 МПа, предел текучести не менее 490 МПа, относительное удлинение 16 %, ударная вязкость KCU 59 Дж/см при +20 C. Сталь сохраняет работоспособность при длительном нагружении до 580 C; при 550 C и напряжении 100 МПа предел длительной прочности на базе 10 ч составляет порядка 90–110 МПа.

Шестигранник 18Х3МВ сваривается ограниченно: требуется предварительный подогрев до 250–300 C и последующая термообработка сварного соединения. Обрабатываемость резанием в термообработанном состоянии — удовлетворительная, что позволяет изготавливать крепёж и тела вращения на токарных автоматах продольного точения без предварительной нормализации.

Области применения

Профиль востребован там, где требуется сочетание жаропрочности и точной геометрии под ключ:

• шпильки и болты фланцевых соединений паропроводов и корпусов арматуры высокого давления;
• детали крепления роторов и диафрагм паровых турбин ТЭС и ТЭЦ;
• шпиндели и направляющие втулки горячештамповочного оборудования;
• элементы трубных решёток теплообменников и кожухотрубных аппаратов нефтехимии;
• крепёж энергетических котлов, работающих под давлением до 25 МПа;
• детали оснастки для горячей деформации и пресс-форм литья под давлением.

Нормативные документы и контроль качества

Прокат аттестуется по ГОСТ 4543 с проверкой макро- и микроструктуры, отсутствия флокенов и обезуглероженного слоя. По требованию заказчика выполняется ультразвуковой контроль по ГОСТ Р 55724, определение содержания водорода (не более 2 ppm) и контроль зерна (номер 5–8 по ГОСТ 5639). Для партий, предназначенных для атомной энергетики, дополнительно применяют ПНАЭ Г-7-008 с расширенным объёмом испытаний на длительную прочность.

Вопросы и ответы