Слитки стали 12Х1МФ: жаропрочный полуфабрикат для энергетического машиностроения
Слитки стали 12Х1МФ — это литые заготовки из низколегированной жаропрочной перлитной стали, выплавляемые в мартеновских, электродуговых печах или установках электрошлакового переплава. Марка 12Х1МФ регламентирована ГОСТ 20072 и ГОСТ 5520; массовая доля углерода — 0,10–0,15 %, хрома — 0,90–1,20 %, молибдена — 0,25–0,35 %, ванадия — 0,15–0,30 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает стойкость против ползучести при длительной работе в интервале 510–585 C, что делает слиток исходной заготовкой для труб, поковок и листового проката парогенераторов, паропроводов и коллекторов.
Технические характеристики слитков
Слитки получают сифонной или непрерывной разливкой с последующей гомогенизацией при 1150–1200 C. Структура после кристаллизации — дендритная с ликвационной неоднородностью по углероду и молибдену, поэтому обязательна диффузионная термообработка. Механические свойства металла слитка в нормализованном состоянии: временное сопротивление — не менее 450 МПа, предел текучести — не менее 280 МПа, относительное удлинение — 21 %, ударная вязкость KCU — 39 Дж/см при +20 C.
| Параметр | Значение | Условие контроля | Норматив | Метод испытания |
|---|---|---|---|---|
| Масса слитка | 0,5–25 т | по заказу | ТУ изготовителя | взвешивание |
| Предел текучести | 280 МПа | +20 C | ГОСТ 20072 | растяжение |
| Предел длительной прочности | 78 МПа | 565 C, 10 ч | ГОСТ 20072 | длительное растяжение |
| Ударная вязкость KCU | 39 Дж/см | +20 C | ГОСТ 9454 | ударный изгиб |
| Температура ковки | 1180–850 C | начало–конец | технологическая карта | термопара |
Сортамент и состояние поставки
- Круглые слитки диаметром 300–900 мм для последующей прошивки на трубопрокатных станах.
- Прямоугольные слитки сечением 300 400 — 600 1200 мм для прокатки листа.
- Кузнечные слитки массой до 25 т для изготовления поковок валов и фланцев.
- Слитки ЭШП с пониженным содержанием серы и фосфора ( 0,015 % каждого) для ответственных паропроводов.
- Поставка без обдирки, с обдиркой или с механической зачисткой поверхности.
Области применения
Слитки 12Х1МФ служат шихтовой и передельной заготовкой в энергетическом машиностроении. Из них получают бесшовные трубы для пароперегревателей и главных паропроводов котлов ТГМП-314, П-57, барабанов высокого давления, коллекторов и гибов. В нефтехимии слиток идёт на изготовление корпусов реакторов гидроочистки, работающих под давлением до 10 МПа при 540 C. В металлургии — на слябы для проката, в тяжёлом машиностроении — на поковки роторов и дисков паровых турбин.
Особенности переработки
Перед нагревом под ковку слитки подвергают гомогенизирующему отжигу при 1150–1200 C с выдержкой 6–12 ч для устранения дендритной ликвации. Скорость нагрева ограничивают 50–80 C/ч во избежание термических трещин. После деформации заготовки охлаждают замедленно в термосах или колодцах. Сварка выполняется с предварительным подогревом до 200–250 C и последующей термообработкой при 710–750 C.
Вопросы и ответы
Какая структура у слитка 12Х1МФ после кристаллизации?
Дендритная с зональной и ликвационной неоднородностью по углероду, хрому и молибдену; требуется гомогенизация при 1150–1200 C.
При какой температуре эксплуатируются изделия из стали 12Х1МФ?
Длительно — 510–585 C; кратковременно допускается нагрев до 600 C без существенной потери жаропрочности.
Чем слиток ЭШП отличается от слитка обычной выплавки?
Электрошлаковый переплав снижает содержание серы и фосфора до 0,015 %, уменьшает неметаллические включения и повышает плотность осевой зоны.
Какая масса слитков поставляется?
От 0,5 до 25 т в зависимости от способа разливки и назначения передела; масса согласуется с потребителем.
