Слитки стали 12Х2НВФА в Минске

Слитки стали 12Х2НВФА: характеристики, термообработка и применение

Слитки из стали марки 12Х2НВФА — полуфабрикаты, получаемые разливкой в изложницы или на УНРС, предназначенные для последующего передела в поковки, сортовой прокат и трубную заготовку. Марка относится к классу теплоустойчивых хромоникельвольфрамванадиевых сталей перлитного типа, легированных азотом, и применяется в энергетическом и нефтегазовом машиностроении. Химический состав регламентируется ГОСТ 20072 и ТУ металлургических комбинатов, массовая доля углерода — 0,10–0,15 %, хрома — 1,6–2,0 %, никеля — 0,5–0,9 %, вольфрама — 0,5–0,9 %, ванадия — 0,1–0,2 %.

Металлургические особенности слитка

Сталь 12Х2НВФА выплавляется в дуговых сталеплавильных печах с последующей внепечной обработкой и вакуумированием, что снижает содержание водорода до 2–3 ppm и предотвращает флокенообразование. Разливка ведётся сифонным способом или на машинах непрерывного литья заготовок с защитой струи аргоном. Масса слитков — от 0,5 до 15 т, форма — гранёная или многогранная с прибыльной частью, обеспечивающей питание усадочной раковины.

Структура литого металла — дендритная, с зонами столбчатых и равноосных кристаллов. Ликвация вольфрама и хрома по сечению слитка требует гомогенизирующего отжига при 1150–1180 C с выдержкой 6–12 ч. После отжига твёрдость по Бринеллю не превышает 200 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и деформируемость при ковке.

Механические свойства после термообработки

Показатели определяются после нормализации при 950–970 C и высокого отпуска при 680–720 C. Для ответственных поковок энергетического назначения применяется закалка с 960–980 C в масле или воде с отпуском 700–740 C.

Длительная прочность при 560–580 C за ресурс 10 ч составляет не менее 90–110 МПа. Предел ползучести за 10 ч при 565 C — не ниже 70 МПа. Жаропрочные свойства обеспечиваются карбидным упрочнением и дисперсными частицами карбонитрида ванадия.

Области применения слитков

• Поковки роторов и дисков паровых турбин ТЭС и АЭС с рабочей температурой пара до 585 C.
• Трубные заготовки для пароперегревателей и коллекторов котлоагрегатов высокого давления.
• Корпусные детали арматуры энергетических установок, работающих под давлением 25 МПа.
• Заготовки крепежа горячего тракта — шпильки, болты фланцевых соединений паропроводов.
• Валки и детали прокатного оборудования, эксплуатируемые при циклических теплосменах.
• Полуфабрикаты для нефтехимических реакторов гидрокрекинга и установок риформинга.

Контроль качества и дефектоскопия

Слитки подвергаются ультразвуковому контролю по ГОСТ 21120 для выявления внутренних дефектов — усадочной рыхлости, трещин, неметаллических включений. Отбор проб для химического анализа проводится от прибыльной и донной частей. Макроструктура оценивается по ГОСТ 10243, загрязнённость неметаллическими включениями — по ГОСТ 1778. Допускаемые отклонения по химическому составу соответствуют требованиям ГОСТ 20072 для ковких и свариваемых сталей.

Вопросы и ответы