Стальной квадрат 28Х3СНМВФА: жаропрочный сортамент для нагруженных узлов
Стальной квадрат 28Х3СНМВФА — горячекатаный или кованый профиль сплошного квадратного сечения из жаропрочной мартенситно-ферритной стали, легированной хромом, кремнием, никелем, молибденом, вольфрамом и ванадием. Марка относится к дисперсионно-твердеющим теплоустойчивым сталям и применяется в узлах, работающих при температурах до 600–620 C под нагрузкой. Квадрат поставляется по ГОСТ 2591 и ТУ металлургических заводов с нормированием макроструктуры и твёрдости.
Химический состав и структура
Легирующий комплекс 28Х3СНМВФА обеспечивает стойкость к ползучести и релаксации напряжений. Углерод — 0,25–0,32 %, хром — 2,3–3,0 %, кремний — 0,6–1,0 %, никель — до 0,6 %, молибден — 0,5–0,8 %, вольфрам — 0,5–0,9 %, ванадий — 0,2–0,4 %. Карбиды и карбонитриды ванадия и вольфрама тормозят движение дислокаций при высоких температурах. Структура после нормализации и высокого отпуска — сорбит отпуска с равномерно распределёнными карбидными фазами.
Механические свойства
| Показатель | Значение | Температура испытания | Состояние | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 780 МПа | 20 C | нормализация + отпуск | ТУ |
| Предел текучести 0,2 | 590 МПа | 20 C | нормализация + отпуск | ТУ |
| Предел текучести 0,2 | 390 МПа | 600 C | термообработанный | ТУ |
| Относительное удлинение 5 | 14 % | 20 C | нормализация + отпуск | ТУ |
| Ударная вязкость KCU | 39 Дж/см | 20 C | нормализация + отпуск | ТУ |
| Твёрдость HB | 241–285 | 20 C | отпуск | ТУ |
Сортамент и геометрия
Квадрат 28Х3СНМВФА выпускается со стороной от 20 до 100 мм. Для размеров до 40 мм применяется горячая прокатка, свыше 40 мм — ковка с последующей механической обработкой. Предельные отклонения по стороне профиля — плюс 0,5 / минус 1,0 мм для проката обычной точности. Кривизна не превышает 0,5 % длины. По требованию заказчика выполняется ультразвуковой контроль внутренних дефектов по ГОСТ 21120.
Термическая обработка
- Нормализация при 950–980 C с охлаждением на воздухе.
- Высокий отпуск при 680–720 C, выдержка 2–4 ч, охлаждение на воздухе.
- Улучшение (закалка + высокий отпуск) для деталей с повышенными требованиями к прочности.
- Отжиг для снятия внутренних напряжений после механической обработки.
Области применения
- Крепёжные элементы энергетических котлов и паропроводов.
- Шпильки и шпилечные соединения фланцев арматуры высокого давления.
- Детали роторов и корпусов паровых турбин.
- Элементы крепежа печных конвейеров и рольгангов прокатных станов.
- Оснастка для горячей штамповки и прессования.
- Детали газотурбинных установок и компрессорного оборудования.
Технологические особенности
Обрабатываемость резанием — удовлетворительная в термообработанном состоянии. Сварка ограничена: требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 300–400 C, последующая термообработка для восстановления свойств зоны термического влияния. Склонность к образованию холодных трещин повышена из-за повышенного содержания углерода и легирующих элементов.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура квадрата 28Х3СНМВФА?
Длительная эксплуатация допускается до 600–620 C при напряжениях, не превышающих предел длительной прочности для заданного ресурса. Кратковременный нагрев возможен до 650 C.
Чем отличается 28Х3СНМВФА от 25Х1МФ?
Марка 28Х3СНМВФА содержит больше хрома, а также вольфрам и ванадий, что повышает жаропрочность и сопротивление ползучести при 580–620 C по сравнению с 25Х1МФ.
Поставляется ли квадрат 28Х3СНМВФА в термообработанном состоянии?
Да, стандартная поставка — после нормализации и высокого отпуска с твёрдостью 241–285 HB. Возможна поставка без термообработки по согласованию.
Какой контроль качества проводится для квадрата 28Х3СНМВФА?
Проводятся химический анализ ковшовой пробы, испытания на растяжение при 20 C и рабочей температуре, ударный изгиб, замер твёрдости, при необходимости — УЗК и контроль макроструктуры.
