Стальной квадрат 15Х12ВНМФ: жаропрочный сортамент для энергетического машиностроения
Стальной квадрат 15Х12ВНМФ — горячекатаный профиль из жаропрочной мартенситной стали, легированной хромом, вольфрамом, молибденом и ванадием. Марка 15Х12ВНМФ относится к классу теплоустойчивых сталей и применяется для изготовления деталей, работающих при температуре до 600–620 C под нагрузкой в условиях ползучести. Квадрат поставляется в виде прутков мерной и немерной длины с размером стороны от 20 до 100 мм.
Химический состав и структура
Сталь 15Х12ВНМФ содержит 0,12–0,18 % углерода, 11–13 % хрома, 0,5–0,8 % вольфрама, 0,5–0,7 % молибдена и 0,15–0,3 % ванадия. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает высокую жаропрочность за счёт дисперсионного твердения карбидов и карбонитридов. Структура после нормализации и высокого отпуска — сорбит отпуска с равномерно распределёнными карбидными фазами.
Квадрат 15Х12ВНМФ выпускается по ГОСТ 2591 и ГОСТ 18968. Точность прокатки соответствует обычной или повышенной точности. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для немерных и 0,3 % для мерных.
Механические свойства
| Параметр | Значение | Условие испытания | Термообработка | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 490 МПа | 20 C | Нормализация + отпуск | ГОСТ 18968 |
| Временное сопротивление | 640 МПа | 20 C | Нормализация + отпуск | ГОСТ 18968 |
| Относительное удлинение | 16 % | 20 C | Нормализация + отпуск | ГОСТ 18968 |
| Ударная вязкость | 49 Дж/см | 20 C | Нормализация + отпуск | ГОСТ 18968 |
| Предел ползучести | 100 МПа | 600 C, 10 ч | Нормализация + отпуск | ГОСТ 18968 |
Технологические особенности
Квадрат 15Х12ВНМФ обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием в термообработанном состоянии. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 300–400 C с последующей термообработкой сварного соединения. Обработка давлением проводится в диапазоне 1100–850 C с медленным охлаждением.
Прокат поставляется без термической обработки или в термообработанном состоянии по согласованию с потребителем. Твёрдость в состоянии поставки не превышает 255 HB.
Области применения
- Детали паровых турбин: шпильки, болты, крепёж фланцевых соединений корпусов.
- Арматура высокого давления для энергетических котлов и паропроводов.
- Элементы крепежа для реакторов и теплообменной аппаратуры нефтехимии.
- Детали газотурбинных установок, работающие при 550–600 C.
- Оснастка для горячей штамповки и прессования.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура квадрата 15Х12ВНМФ?
Длительная эксплуатация допускается до 600 C, кратковременная — до 620 C. При превышении этих значений интенсивно развивается ползучесть и окисление.
Требуется ли термообработка после сварки квадрата 15Х12ВНМФ?
Да, сварные соединения подвергают высокому отпуску при 710–750 C для снятия остаточных напряжений и восстановления структуры.
Какой размер стороны квадрата доступен в поставке?
Стандартный сортамент включает размеры от 20 до 100 мм по ГОСТ 2591. Возможно изготовление промежуточных размеров под заказ.
Чем отличается 15Х12ВНМФ от 15Х12ВНМФ-Ш?
Марка с индексом «Ш» выплавляется методом электрошлакового переплава, что снижает содержание серы и неметаллических включений, повышая пластичность и ударную вязкость.
