Стальной квадрат 20Х1М1Ф1ТР в Минске

Стальной квадрат 20Х1М1Ф1ТР: жаропрочный сортамент для энергетического машиностроения

Стальной квадрат 20Х1М1Ф1ТР — профиль квадратного сечения, изготовленный из жаропрочной низколегированной стали перлитного класса. Марка 20Х1М1Ф1ТР регламентируется ГОСТ 20072-74 и применяется для деталей, работающих при температуре до 585 C под давлением пара высоких параметров. Квадрат поставляется в горячекатаном или кованом состоянии с последующей термической обработкой — нормализацией и высоким отпуском, обеспечивающей стабильную структуру и требуемый комплекс механических свойств.

Химический состав и структурные особенности

Сталь 20Х1М1Ф1ТР содержит хром, молибден, ванадий и титан в сбалансированных пропорциях. Титан связывает углерод в карбиды TiC, препятствующие росту зерна при высокотемпературной эксплуатации. Молибден повышает жаропрочность и сопротивление ползучести, ванадий упрочняет твёрдый раствор и образует дисперсные карбонитриды. Хром обеспечивает жаростойкость и стойкость к окислению в парогазовых средах.

• Углерод (C) — 0,16–0,22 %
• Хром (Cr) — 1,1–1,4 %
• Молибден (Mo) — 0,9–1,2 %
• Ванадий (V) — 0,6–0,9 %
• Титан (Ti) — 0,15–0,30 %
• Кремний (Si) — не более 0,37 %

Механические свойства при нормальной и повышенной температуре

После нормализации при 960–980 C и высокого отпуска при 720–750 C сталь 20Х1М1Ф1ТР демонстрирует предел текучести не менее 355 МПа при 20 C. При нагреве до 560–585 C сохраняется длительная прочность, достаточная для эксплуатации в условиях ползучести. Предел длительной прочности за 100 000 часов при 580 C составляет порядка 90–110 МПа.

Сортамент и геометрические параметры

Квадрат из стали 20Х1М1Ф1ТР выпускается со стороной от 20 до 200 мм. Для размеров свыше 100 мм применяется ковка с последующей механической обработкой. Кривизна профиля не превышает 0,5 % длины. Предельные отклонения по стороне квадрата соответствуют ГОСТ 2591-2006 для горячекатаного сортамента.

• Сторона квадрата — 20–200 мм
• Длина прутков — 2–6 м (мерная), немерная — до 10 м
• Кривизна — не более 0,5 % от длины
• Скручивание вокруг продольной оси — не более 2 на 1 м

Области применения

Квадрат 20Х1М1Ф1ТР используется для изготовления крепежа и деталей энергетического оборудования, работающего при высоких параметрах пара. Из него производят шпильки, болты, гайки фланцевых соединений паропроводов, элементы арматуры высокого давления, детали роторов и корпусов турбин. В нефтехимической отрасли — для крепежа реакторов гидроочистки и установок каталитического крекинга.

• Крепёж фланцевых соединений паропроводов ТЭС и АЭС
• Шпильки и болты корпусов паровых турбин
• Детали арматуры высокого давления (задвижки, клапаны)
• Элементы реакторов нефтепереработки
• Крепёж теплообменников высокого давления

Термическая обработка и свариваемость

Для достижения требуемых свойств квадрат подвергают нормализации при 960–980 C с охлаждением на воздухе и высокому отпуску при 720–750 C. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 250–300 C, а также последующая термообработка сварных соединений. Рекомендуется применять электроды типа ЭА-395/9 или аналогичные.

Вопросы и ответы