Стальной квадрат 13Х11Н2В2МФ-Ш в Минске

Стальной квадрат 13Х11Н2В2МФ-Ш: жаропрочный сортамент для энергетического машиностроения

Стальной квадрат 13Х11Н2В2МФ-Ш — горячекатаный или кованый профиль сплошного квадратного сечения из мартенситной жаропрочной стали, выплавляемой методом электрошлакового переплава (индекс «Ш»). Марка относится к классу теплоустойчивых сталей и применяется для изготовления крепёжных и силовых деталей, работающих при температурах до 580–600 C под нагрузкой в условиях ползучести. ЭШП-переплав обеспечивает снижение содержания серы и неметаллических включений, что повышает длительную прочность и пластичность металла в зоне термического влияния сварных соединений.

Химический состав и структурные особенности

Сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш легирована хромом (10–12 %), никелем (1,5–2,5 %), вольфрамом (1,5–2,5 %), молибденом и ванадием. Такое сочетание формирует мартенситную матрицу с карбидным упрочнением по границам зёрен. Введение вольфрама и молибдена повышает температуру рекристаллизации, а ванадий связывает углерод в стойкие карбиды VC, тормозящие движение дислокаций при нагреве. Электрошлаковый переплав уменьшает анизотропию свойств по сечению квадрата и стабилизирует ударную вязкость KCU на уровне не ниже 60 Дж/см после отпуска.

Сортамент и режимы термообработки

Квадрат поставляется в термически обработанном состоянии — закалка с 1000–1050 C (масло или воздух) с последующим высоким отпуском при 680–750 C. Твёрдость после отпуска — 255–302 HB. Профиль выпускается со стороной от 20 до 200 мм; для крупных сечений практикуется ковка с последующей нормализацией. Критическая точка Ac1 лежит в диапазоне 780–800 C, что ограничивает температуру эксплуатации без охлаждения.

Области применения

Квадрат из 13Х11Н2В2МФ-Ш востребован в узлах, где сочетаются высокая температура пара и знакопеременные нагрузки:

• шпильки и болты фланцевых соединений паропроводов высокого давления ТЭС и АЭС;
• детали крепления корпусов паровых турбин К-160, К-300 и аналогичных агрегатов;
• элементы арматуры энергетических котлов, работающих на перегретом паре 540–580 C;
• заготовки для штанг и толкателей в установках термической обработки металла;
• крепёж реакторов нефтепереработки и установок каталитического крекинга.

Технологические рекомендации

Механическая обработка квадрата ведётся твердосплавным инструментом на скоростях 40–60 м/мин с обязательным охлаждением. Сварка деталей из данной стали требует предварительного подогрева до 350–400 C и последующей термообработки для восстановления структуры. При гибке в холодном состоянии необходимо учитывать высокий предел текучести — радиус гиба принимается не менее трёх сторон сечения.

Вопросы и ответы