Стальной башмак порога печи 20Х20Н14С2Л в Минске


Стальной башмак порога печи из стали 20Х20Н14С2Л

Башмак порога печи, отлитый из жаропрочной аустенитной стали 20Х20Н14С2Л, представляет собой массивный фасонный элемент, монтируемый в зоне загрузочного порога методических и нагревательных печей. Марка 20Х20Н14С2Л — литейная хромоникелькремнистая сталь с повышенным содержанием кремния, обеспечивающим стойкость к окалинообразованию при длительной работе в окислительной атмосфере. Башмак воспринимает ударные нагрузки от слябов и заготовок, защищает кладку порога от абразивного износа и теплового потока, а также формирует геометрию проходного сечения печи.

Материал и условия эксплуатации

Химический состав стали 20Х20Н14С2Л регламентирует ГОСТ 977-88 для литейных жаропрочных сплавов: углерод — 0,15–0,25 %, хром — 18–21 %, никель — 12–15 %, кремний — 1,8–2,5 %. Аустенитная структура сохраняется в диапазоне рабочих температур 900–1100 C без фазовых превращений. Кремний образует на поверхности плотную оксидную плёнку, снижающую скорость высокотемпературной коррозии. Башмак работает в условиях термоциклирования, контакта с окалиной и периодических ударных воздействий при выдаче заготовок.

  • Методические нагревательные печи прокатных цехов
  • Печи с шагающими балками и шагающим подом
  • Толкательные печи трубопрокатного производства
  • Кольцевые печи для нагрева заготовок под штамповку
  • Печи обжига в металлургии цветных металлов

Технические параметры

ПараметрЗначениеУсловиеЕдиницаМетод контроля
Предел прочности в 55020 CМПаГОСТ 1497
Относительное удлинение 1220 C%ГОСТ 1497
Твёрдость НВ170–220после отливки—ГОСТ 9012
Рабочая температурадо 1100окислительная средаCэксплуатация
Скорость окалинообразования 0,51000 C, 100 чг/(мч)ГОСТ 6130

Конструктивные особенности и монтаж

Башмак порога отливают методом литья в песчано-глинистые формы с последующей термической обработкой — закалкой в воде от 1100–1150 C и отпуском при 700–750 C для стабилизации аустенита. Крепление к раме печи выполняют через приливы болтами из жаропрочной стали или сварным швом. Зазоры между смежными башмаками компенсируют температурное расширение при нагреве до рабочей температуры. Толщина стенки в зоне контакта с заготовкой — 40–80 мм, что обеспечивает запас на износ в течение межремонтного цикла.

Вопросы и ответы

Какой ресурс работы башмака из стали 20Х20Н14С2Л?

При непрерывной эксплуатации в методической печи с температурой 1000–1100 C ресурс составляет 12–24 месяца в зависимости от интенсивности термоциклирования и абразивного воздействия окалины.

Возможна ли замена стали 20Х20Н14С2Л на 20Х23Н18Л?

Замена допустима при более высоких температурах (до 1150 C), однако сталь 20Х23Н18Л уступает по стойкости к термоциклированию из-за меньшего содержания кремния и требует пересчёта крепёжных узлов.

Как контролируют качество отливки башмака?

Проводят визуально-измерительный контроль, ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 23055 и испытания на растяжение образцов-свидетелей, отлитых вместе с партией.

Допускается ли наплавка изношенных поверхностей башмака?

Наплавку выполняют электродами типа ОЗЛ-6 с предварительным подогревом до 300–350 C и последующей термообработкой для снятия остаточных напряжений.