Стальной круг 50Х25Н35С2Б — жаропрочный сортовой прокат для высокотемпературных узлов
Стальной круг 50Х25Н35С2Б — это сортовой прокат круглого сечения из литейной жаропрочной стали аустенитного класса, легированной хромом, никелем и кремнием с дополнительным микролегированием ниобием. Материал предназначен для изготовления деталей, эксплуатируемых в среде с температурой до 1100 C без снятия значительных механических нагрузок. Круг 50Х25Н35С2Б востребован в производстве крепежа, арматуры и элементов трубопроводных систем, работающих в агрессивных газовых средах и при циклических теплосменах.
Химический состав и структура
Сталь 50Х25Н35С2Б относится к группе высоконикелевых аустенитных сплавов с карбидным упрочнением. Основные легирующие элементы обеспечивают комплекс эксплуатационных свойств:
- хром (23–27%) — сопротивление окалинообразованию и коррозии в окислительных средах;
- никель (33–37%) — стабильность аустенитной структуры и жаропрочность;
- кремний (1,5–2,5%) — повышение жаростойкости в газовых средах с серой;
- ниобий (0,8–1,3%) — карбидное упрочнение и подавление межкристаллитной коррозии.
Содержание углерода на уровне 0,45–0,55% формирует карбидную фазу, которая сохраняет дисперсность при длительных выдержках под нагревом. Аустенитная структура не претерпевает фазовых превращений при охлаждении, что исключает отпускную хрупкость и обеспечивает стабильность механических характеристик в интервале рабочих температур.
Механические свойства и поведение при нагреве
В состоянии поставки круг 50Х25Н35С2Б имеет твердость 180–230 НВ. После закалки от 1150 C и старения при 800 C предел прочности достигает 600–700 МПа при относительном удлинении 15–20%. Материал склонен к упрочнению при охлаждении на воздухе после нагрева выше 1000 C, что необходимо учитывать при механической обработке.
| Параметр | Значение при 20 C | Значение при 800 C | Значение при 1000 C | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 650 | 320 | 120 | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести, МПа | 350 | 180 | 60 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | 18 | 25 | 35 | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость, Дж/см | 35 | 60 | — | ГОСТ 9454 |
Жаростойкость стали 50Х25Н35С2Б характеризуется скоростью окалинообразования не более 0,5 г/(мч) при 1000 C в воздушной среде. В средах, содержащих диоксид серы, материал сохраняет защитную пленку благодаря повышенному содержанию кремния, что отличает его от сталей типа ХН35ВТ.
Технологические особенности обработки
Круг 50Х25Н35С2Б плохо поддается обработке резанием из-за высокой вязкости и склонности к наклепу. Рекомендуется применять твердосплавный инструмент с положительными передними углами и обильное охлаждение эмульсией. Сварка материала выполняется электродами типа ЦТ-28 или аргонодуговой сваркой с присадкой той же марки; перед сваркой обязателен подогрев до 200–300 C. После сварки изделия подвергают аустенизации при 1100–1150 C для восстановления структуры и снятия внутренних напряжений.
Применение в промышленности
Из круга 50Х25Н35С2Б изготавливают детали, работающие в условиях одновременного воздействия высоких температур, газовой коррозии и знакопеременных нагрузок:
- крепежные элементы печной арматуры — болты, шпильки, гайки для муфельных и камерных печей;
- детали газовых трактов — фланцы, патрубки, переходники для агрессивных сред;
- элементы установок термического обезвреживания отходящих газов;
- детали цементных печей и вращающихся печей для обжига;
- арматура для печей пиролиза и установок каталитического риформинга в нефтепереработке.
Материал также применяется при изготовлении конвейерных лент для печей отжига, роликов рольгангов и подовых плит в термических цехах машиностроительных предприятий.
Сортамент и условия поставки
Круг 50Х25Н35С2Б поставляется в горячекатаном или кованом состоянии диаметром от 10 до 200 мм. Допуски на размеры регламентируются ГОСТ 2590 для горячекатаного проката и ГОСТ 1133 для кованого. Длина прутков — от 2 до 6 метров, по согласованию возможна поставка мерной длины. Поверхность не требует обточки, если глубина дефектного слоя не превышает предельных отклонений по диаметру.
Вопросы и ответы
До какой температуры допустима длительная эксплуатация круга 50Х25Н35С2Б?
Для деталей без значительных механических нагрузок — до 1100 C. При наличии рабочих напряжений выше 20 МПа предельная температура снижается до 950–1000 C в зависимости от требуемого ресурса.
Чем отличается 50Х25Н35С2Б от стали ХН35ВТ?
В 50Х25Н35С2Б выше содержание углерода (0,5% против 0,1%) и кремния, что повышает жаростойкость в серосодержащих средах, но снижает технологическую пластичность и свариваемость.
Требуется ли термическая обработка перед механической обработкой?
Для улучшения обрабатываемости рекомендуется отжиг при 850–900 C с медленным охлаждением. Это снижает твердость до 170–200 НВ и уменьшает наклеп при точении.
Какие электроды применяются для сварки стали 50Х25Н35С2Б?
Используются электроды типа ЦТ-28 (аналог AWS E NiCrFe-2) или аргонодуговая сварка присадочной проволокой Св-06Х15Н35В3Б2Т с предварительным подогревом до 250 C.
