Шестигранник 40Х10С2М в Минске

Шестигранник 40Х10С2М: жаропрочный сортовой прокат для высокотемпературных узлов

Шестигранник 40Х10С2М — горячекатаный или кованый сортовой прокат из жаропрочной мартенситной стали, легированной хромом, кремнием и молибденом. Марка 40Х10С2М (аналог ЭИ107 по старой классификации) относится к сильхромам — группе теплостойких сталей, сохраняющих прочность и окалиностойкость при длительной работе в интервале 600–800 C. Прокат поставляется в виде шестигранного профиля с размером под ключ от 8 до 60 мм, что позволяет использовать его для изготовления крепежа, клапанов, арматуры и деталей газотурбинных установок без предварительной механической обработки боковых граней.

Химический состав и структурные особенности

Сталь 40Х10С2М содержит 0,35–0,45 % углерода, 9,0–11,0 % хрома, 1,5–2,0 % кремния и 0,5–0,8 % молибдена. Кремний повышает жаростойкость за счёт формирования плотной оксидной плёнки, молибден увеличивает жаропрочность и сопротивление ползучести. Структура после нормализации — мартенсит с карбидной фазой; после закалки и отпуска при 700–750 C формируется сорбит, обеспечивающий сочетание прочности и пластичности при рабочих температурах.

Механические свойства при повышенных температурах

Предел длительной прочности при 700 C за 1000 ч составляет не менее 80 МПа. Кратковременный предел текучести при 20 C — 685–735 МПа в зависимости от режима термообработки. Твёрдость после закалки и высокого отпуска — 241–285 HB. Ударная вязкость KCU при 20 C — не менее 30 Дж/см, при 600 C сохраняется на уровне 40–50 Дж/см.

Технологические особенности изготовления и обработки

Шестигранник 40Х10С2М производится методом горячей прокатки на сортовых станах или ковкой на молотах и прессах. Прокат поставляется в термически обработанном состоянии с твёрдостью не более 285 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 300–400 C, а также последующая термообработка сварного соединения. Обработка давлением в холодном состоянии затруднена из-за высокой прочности; горячая деформация проводится в диапазоне 1100–900 C с последующим медленным охлаждением.

Области применения

• Крепёжные изделия для газотурбинных двигателей и энергетических установок: шпильки, болты, гайки, работающие при 600–750 C.
• Детали арматуры высокого давления: шпиндели, золотники, седла клапанов паровых турбин и паропроводов.
• Элементы выхлопных систем двигателей внутреннего сгорания: выпускные клапаны, направляющие втулки.
• Оснастка для горячей штамповки и прессования: пуансоны, матрицы, держатели, работающие с нагревом до 700 C.
• Детали крепежа и соединений в металлургических печах, коксовых батареях, обжиговых машинах.
• Заготовки для изготовления шпинделей и валов в насосном оборудовании для перекачки высокотемпературных сред.

Нормативная база и сортамент

Шестигранник 40Х10С2М изготавливается в соответствии с ГОСТ 2879-2006 (сортовой прокат шестигранный) и ГОСТ 2590-2006 (общие требования к сортаменту). Марка стали регламентируется ГОСТ 5632-2014 для коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей. Поставка осуществляется в прутках длиной 2–6 м, с обрезными или необрезными концами. Допускается изготовление мерных длин по согласованию с потребителем. Приёмка проводится по химическому составу, механическим свойствам и макроструктуре.

Вопросы и ответы