Стальная полоса ЭП310-Ш в Минске

Стальная полоса ЭП310-Ш: жаропрочный сплав для высокотемпературных узлов

Стальная полоса ЭП310-Ш — это сортовой прокат из жаропрочного дисперсионно-твердеющего сплава на никель-хромовой основе, выплавляемого методом вакуумно-дугового переплава (ВДП) с последующим электрошлаковым переплавом (ЭШП). Буква «Ш» в маркировке указывает на особо высокое качество металла, достигнутое за счёт электрошлакового переплава, что обеспечивает минимальное содержание неметаллических включений, серы и газов. Сплав относится к системе Ni–Cr–W–Mo–Al–Ti и предназначен для длительной эксплуатации при температурах до 750–800 C под нагрузкой в окислительных средах.

Полоса из ЭП310-Ш поставляется в горячекатаном или кованом состоянии с последующей термической обработкой — закалкой и старением. Такая схема упрочнения формирует гетерофазную структуру с выделением интерметаллидной -фазы (NiAl, NiTi), обеспечивающей высокое сопротивление ползучести и длительную прочность. Прокат применяется там, где требуется сочетание жаропрочности, жаростойкости и стабильности механических свойств в условиях термоциклирования.

Технические характеристики и режимы обработки

Механические свойства полосы зависят от режима термической обработки и направления прокатки. Типовые значения после стандартного старения:

Плотность сплава — 8,2–8,4 г/см. Температурный коэффициент линейного расширения в интервале 20–700 C составляет 14,5–16,0 10 К. Теплопроводность при 700 C — около 20 Вт/(мК). Сплав сохраняет немагнитное состояние вплоть до температуры Кюри, лежащей ниже рабочих температур эксплуатации.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса ЭП310-Ш выпускается толщиной от 4 до 60 мм, шириной от 40 до 250 мм, длиной до 3000 мм. Предельные отклонения по толщине соответствуют повышенной точности прокатки. Кромки — обрезные или необрезные, с зачисткой поверхностных дефектов. Кривизна полосы не превышает 0,5 % длины на 1 м. Поставка осуществляется с приёмо-сдаточной документацией, включающей результаты ультразвукового контроля и химического анализа ковшовой пробы.

• Горячекатаная полоса — толщина 8–60 мм, ширина 80–250 мм, состояние — без термообработки или после закалки.
• Кованая полоса — толщина 20–60 мм, ширина 100–250 мм, повышенная плотность металла.
• Шлифованная полоса — толщина 4–20 мм, допуск по толщине 0,3 мм, шероховатость Ra 3,2 мкм.
• Полоса после старения — твёрдость 32–38 HRC, стабильная структура -фазы.

Области применения

Полоса из ЭП310-Ш используется для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных установок, крепежа высокотемпературных фланцевых соединений, элементов камер сгорания, жаровых труб и переходных патрубков. В металлургии из неё изготавливают ролики и направляющие печей отжига, работающие при 700–800 C. В химическом машиностроении — детали реакторов пиролиза и трубчатых печей, контактирующие с агрессивными средами при высокой температуре.

• Газотурбинные двигатели — крепёж, шпильки, гайки, работающие при 650–750 C.
• Энергетические котлы — элементы подвесных систем и опор трубопроводов перегретого пара.
• Печное оборудование — подовые плиты, муфели, чехлы термопар.
• Авиационные двигатели — детали соплового аппарата и камеры сгорания.
• Нефтехимия — арматура установок каталитического крекинга.

Технологические особенности обработки

Полоса ЭП310-Ш обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента (группа K20–K30) на пониженных скоростях — 15–25 м/мин при точении. Сварка выполняется аргонодуговым способом с поддувом защитного газа; после сварки требуется термическая обработка для восстановления свойств зоны термического влияния. Гибка в холодном состоянии ограничена минимальным радиусом 3–4 толщины полосы; при меньших радиусах применяется подогрев до 300–400 C.

Вопросы и ответы