Стальной круг 30Х25Ю5: жаростойкий прокат для высокотемпературных сред
Стальной круг 30Х25Ю5 — горячекатаный или кованый сортовой прокат из жаростойкой хромоалюминиевой стали ферритного класса. Марка 30Х25Ю5 содержит 0,30 % углерода, 25 % хрома и 5 % алюминия, что обеспечивает стойкость к окислению в воздушной среде до 1100–1150 C без защитных покрытий. Круг поставляется диаметром 8–200 мм в состоянии поставки без термической обработки либо после отжига; твёрдость в отожжённом состоянии — 170–220 HB.
В отличие от никельсодержащих жаростойких сплавов, сталь 30Х25Ю5 сохраняет работоспособность в окислительных средах при дефиците никеля, что определяет её применение в печной арматуре, теплообменной технике и деталях газовых трактов. Прокат выпускается по ГОСТ 2590 (сортамент) и ГОСТ 5632 (марки высоколегированных сталей); для ответственных деталей — с приёмо-сдаточными испытаниями на жаростойкость и длительную прочность.
Химический состав и структура
Основу жаростойкости формирует плотная оксидная плёнка AlO, которая образуется на поверхности при нагреве и блокирует дальнейшее окисление металла. Хром повышает жаростойкость в сульфидсодержащих средах, алюминий — в чисто окислительных. Структура — феррит с карбидными включениями; сталь не упрочняется закалкой, поэтому механические свойства определяются режимом отжига и степенью деформации при прокатке.
- Углерод (C) — 0,25–0,35 %
- Хром (Cr) — 24,0–27,0 %
- Алюминий (Al) — 4,5–5,5 %
- Кремний (Si) — не более 1,0 %
- Марганец (Mn) — не более 0,8 %
- Сера и фосфор — не более 0,025 % каждого
Механические свойства при 20 C
| Диаметр круга, мм | Предел прочности в, МПа | Предел текучести т, МПа | Относительное удлинение , % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–30 | 590–690 | 390–440 | 14–18 | 200–220 |
| 30–60 | 540–640 | 350–410 | 16–20 | 190–215 |
| 60–120 | 490–590 | 320–380 | 18–22 | 175–205 |
| 120–200 | 440–540 | 290–350 | 20–24 | 170–195 |
Жаростойкость и рабочие температуры
Длительная эксплуатация круга 30Х25Ю5 в воздушной среде допускается до 1100 C; кратковременные нагревы — до 1150 C. В продуктах сгорания природного газа с умеренным содержанием серы ресурс снижается, поэтому для серосодержащих сред применяют защитные покрытия или переходят на никельсодержащие аналоги. Предел длительной прочности при 900 C — 25–35 МПа на базе 1000 ч.
- Печные ролики и подовые балки методических печей прокатных станов
- Колосники, решётки и арматура нагревательных и термических печей
- Трубные решётки и элементы теплообменников газовых трактов
- Детали горелочных устройств, диффузоры, сопловые аппараты
- Крепёж и опорные элементы футеровки обжиговых и цементных печей
- Элементы выхлопных систем двигателей и газотурбинных установок
Обрабатываемость и сварка
Сталь 30Х25Ю5 склонна к росту зерна при нагреве выше 1000 C, поэтому горячую обработку давлением ведут в интервале 1150–900 C с последующим ускоренным охлаждением. Механическая обработка резанием затруднена из-за высокой вязкости и абразивного характера стружки; применяют твердосплавный инструмент с износостойкими покрытиями. Сварка возможна ручной дуговой и аргонодуговой сваркой с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой для снятия напряжений.
Вопросы и ответы
До какой температуры сохраняет жаростойкость круг 30Х25Ю5?
В воздушной среде — до 1100 C при длительной работе и до 1150 C кратковременно. В серосодержащих продуктах сгорания верхний предел снижается до 900–950 C.
Упрочняется ли сталь 30Х25Ю5 термической обработкой?
Нет. Сталь ферритного класса не воспринимает закалку; механические свойства задаются отжигом и степенью деформации при прокатке или ковке.
Каким стандартом регламентируется поставка круга?
Сортамент — по ГОСТ 2590, марка и технические требования — по ГОСТ 5632. Возможна поставка по ТУ с расширенным контролем жаростойкости.
Применяется ли 30Х25Ю5 в пищевой и химической промышленности?
Ограниченно — в узлах, контактирующих с окислительными средами при высокой температуре. Для агрессивных кислотных сред марка не предназначена.
