Слитки стали 15Х1М1Ф в Минске

Слитки стали 15Х1М1Ф: жаропрочный полуфабрикат для энергетического машиностроения

Слитки стали 15Х1М1Ф — это литые заготовки из низколегированной хромомолибденованадиевой теплоустойчивой стали перлитного класса, выплавляемые в мартеновских, электродуговых печах или установках электрошлакового переплава. Марка регламентируется ГОСТ 20072 и поставляется в виде слитков массой от 0,5 до 30 т для последующей ковки, прокатки или механической обработки. Химический состав обеспечивает стабильную работу металла при температурах до 585 C в условиях длительного нагружения.

Химический состав и структура

Содержание углерода в пределах 0,10–0,18 % формирует феррито-перлитную структуру после нормализации. Хром в количестве 1,2–1,6 % повышает жаростойкость и сопротивление окислению, молибден 0,5–0,7 % подавляет ползучесть, а ванадий 0,15–0,30 % связывает углерод в карбиды VC, тормозящие разупрочнение при температурах 510–585 C. Остаточные элементы — медь не более 0,30 %, сера не более 0,025 %, фосфор не более 0,030 %.

• Углерод C — 0,10–0,18 %
• Кремний Si — 0,17–0,37 %
• Марганец Mn — 0,40–0,70 %
• Хром Cr — 1,20–1,60 %
• Молибден Mo — 0,50–0,70 %
• Ванадий V — 0,15–0,30 %

Механические свойства слитков и поковок

Свойства оценивают на образцах, вырезанных из тела слитка или пробных поковок после термической обработки. Нормализация при 960–980 C с последующим высоким отпуском при 720–750 C даёт однородную структуру и требуемый комплекс прочности и пластичности.

Технологические особенности литых слитков

Слитки 15Х1М1Ф склонны к ликвационной неоднородности по углероду и молибдену в осевой зоне, поэтому перед ковкой применяют гомогенизирующий отжиг при 1050–1100 C. Разливка ведётся в изложницы с прибыльной частью, обеспечивающей питание усадочной раковины. Для ответственных поковок используют электрошлаковый переплав, снижающий содержание серы и неметаллических включений.

• Ковка — при 1150–850 C с последующим замедленным охлаждением
• Прокатка — на обжимных станах для получения блюмов и слябов
• Термообработка — нормализация 960–980 C, отпуск 720–750 C
• Контроль — УЗК по ГОСТ 24507, макро- и микроструктура

Области применения

Из слитков 15Х1М1Ф изготавливают поковки для пароперегревателей, коллекторов, трубопроводов свежего пара и горячего промперегрева тепловых энергоблоков. Материал применяется в корпусных деталях арматуры высокого давления, фланцах, шпильках и крепеже котлоагрегатов, работающих при 545–585 C. В нефтехимии слитки служат заготовкой для реакционных аппаратов и змеевиков печей, где требуется стойкость к водородной коррозии при повышенных температурах.

Вопросы и ответы