Стальной круг 27Х2Н2М1Ф в Минске


Стальной круг 27Х2Н2М1Ф: жаропрочный сортамент для тяжелонагруженных узлов

Стальной круг 27Х2Н2М1Ф — горячекатаный или кованый сортамент из жаропрочной перлитной стали, легированной хромом, никелем, молибденом и ванадием. Марка относится к классу теплоустойчивых сталей и применяется для изготовления деталей, работающих при температуре до 580–600 C под нагрузкой в условиях ползучести. Круг поставляется в термообработанном состоянии с нормированными механическими свойствами и твёрдостью.

Химический состав и структура

Химический состав регламентируется ГОСТ 20072 и ТУ производителей. Базовая матрица — перлитная, упрочнённая карбидами и карбонитридами ванадия и молибдена.

  • Углерод (C) — 0,24–0,32 %
  • Хром (Cr) — 1,50–1,80 %
  • Никель (Ni) — 1,50–1,80 %
  • Молибден (Mo) — 0,60–0,80 %
  • Ванадий (V) — 0,15–0,30 %
  • Кремний (Si) — 0,17–0,37 %, марганец (Mn) — 0,40–0,70 %

Никель повышает вязкость и прокаливаемость, хром и молибден обеспечивают сопротивление окислению и ползучести, ванадий формирует дисперсные карбиды, тормозящие движение дислокаций при высоких температурах.

Механические свойства

Свойства круга зависят от режима термической обработки: закалка 880–900 C (масло) и высокий отпуск 620–680 C. После такой обработки достигается сочетание прочности и длительной жаропрочности.

ПараметрЗначениеУсловие испытанияЕдиницаСтандарт
Предел прочности в 73520 CМПаГОСТ 20072
Предел текучести 0,2 59020 CМПаГОСТ 20072
Относительное удлинение 5 1420 C%ГОСТ 20072
Ударная вязкость KCU 4920 CДж/смГОСТ 9454
Предел длительной прочности 100 108560 CМПаГОСТ 10145
Твёрдость после отпуска229–26920 CHBГОСТ 9012

Сортамент и размеры

Круг 27Х2Н2М1Ф выпускается диаметром от 20 до 250 мм. Горячекатаный сортамент — 20–120 мм, кованый — 120–250 мм. Длина прутков — 2–6 м, допускается мерная и немерная длина. Кривизна не превышает 0,5 % длины для горячекатаного проката и 0,3 % для кованого. Поставка осуществляется по ГОСТ 2590 (горячекатаный) и ГОСТ 1133 (кованый).

Области применения

Материал востребован в узлах, где сочетаются высокая температура, знакопеременные нагрузки и длительный ресурс:

  • Крепёж горячего тракта паровых турбин — шпильки, болты фланцевых соединений корпусов
  • Детали энергетических котлов — коллекторы, трубные доски, элементы пароперегревателей
  • Роторы и диски компрессоров газоперекачивающих агрегатов
  • Шпиндели и штоки арматуры высокого давления в нефтехимии
  • Оснастка прессового оборудования горячей штамповки
  • Детали крепежа металлургических печей и нагревательных установок

Технологические особенности обработки

Обрабатываемость резанием — удовлетворительная в термообработанном состоянии. Сварка ограничена: требуется подогрев до 300–350 C и последующая термообработка для снятия напряжений. При механической обработке рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием. Круг поставляется с нормированным обезуглероженным слоем не более 0,3 мм на сторону.

Вопросы и ответы

До какой температуры сохраняет работоспособность круг 27Х2Н2М1Ф?

Длительная эксплуатация возможна до 580–600 C. При кратковременном воздействии допускается нагрев до 620 C без необратимого снижения свойств.

Каким образом поставляется круг — в термообработанном состоянии или без него?

Стандартная поставка — после закалки и высокого отпуска с нормированными в, 0,2 и твёрдостью. По согласованию возможна поставка без термообработки для последующей обработки у потребителя.

Применяется ли 27Х2Н2М1Ф для сварных конструкций?

Сварка технологически затруднена из-за склонности к образованию холодных трещин. Требуется предварительный и сопутствующий подогрев 300–350 C, а также послесварочный отпуск при 680–710 C.

Чем отличается 27Х2Н2М1Ф от стали 25Х1МФ?

27Х2Н2М1Ф содержит никель и ванадий, что повышает прокаливаемость и жаропрочность. Сталь 25Х1МФ имеет меньшую длительную прочность при 560–580 C и применяется в менее нагруженных узлах.