Стальной квадрат ЭП311: жаропрочный сортамент из дисперсионно-твердеющей стали
Стальной квадрат ЭП311 — горячекатаный или кованый профиль квадратного сечения из жаропрочной дисперсионно-твердеющей стали аустенитного класса ЭП311 (ХН56ВМКЮ, близкий аналог по системе легирования — ХН55ВМТКЮ). Металлопрокат сохраняет прочность и окалиностойкость при длительной работе в интервале 700–900 C, что определяет его применение в горячих зонах газотурбинных установок, энергетических котлов и печной оснастки. Квадрат поставляется в термообработанном состоянии с нормируемым пределом длительной прочности и стойкостью к сульфидно-оксидной коррозии.
Сортамент и геометрические параметры
Профиль выпускается со стороной квадрата от 8 до 200 мм. Для размеров свыше 100 мм применяется ковка с последующей механической обработкой. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины, скрутка по всей длине исключается. Предельные отклонения по стороне профиля соответствуют требованиям к горячекатаному прокату повышенной точности.
- Квадрат 8–30 мм — горячекатаный, для крепежа и арматуры печных конвейеров
- Квадрат 30–80 мм — кованый, для лопаточного крепежа и деталей турбин
- Квадрат 80–140 мм — кованый, для заготовок дисков и фланцев
- Квадрат 140–200 мм — кованый, для крупных деталей энергооборудования
Химический состав и механические свойства
Сталь ЭП311 легирована никелем (основа), хромом, вольфрамом, молибденом, кобальтом, титаном и алюминием. Дисперсионное твердение обеспечивается выделением интерметаллидной -фазы при старении. Содержание углерода ограничено 0,08 %, что снижает склонность к карбидному охрупчиванию при длительной эксплуатации.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 700 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Временное сопротивление | 1000 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 12 | 20 C | % | ГОСТ 1497 |
| Предел длительной прочности | 180 | 800 C, 100 ч | МПа | ГОСТ 10145 |
| Жаростойкость | до 900 | воздух | C | ГОСТ 6130 |
Термообработка и технологические режимы
Закалка проводится от 1080–1120 C с охлаждением в воде или на воздухе в зависимости от сечения. Старение выполняется при 750–800 C с выдержкой 8–16 ч. Режим старения подбирается под требуемое сочетание кратковременной прочности и длительной жаропрочности. После старения допускается правка и механическая обработка без повторного нагрева выше 700 C.
Обрабатываемость
Материал склонен к наклёпу, поэтому точение и фрезерование выполняются твердосплавным инструментом на пониженных подачах. Сварка возможна аргонодуговым способом с последующей термообработкой соединения. Обработка давлением в горячем состоянии проводится в интервале 1150–900 C.
Области применения
- Крепёж горячего тракта газотурбинных установок и энергетических ГТУ
- Детали печных конвейеров, рольгангов и нагревательных печей
- Элементы камер сгорания и переходных патрубков
- Оснастка для термообработки и цементации в соляных ваннах
- Арматура высокотемпературных трубопроводов и пароперегревателей
Вопросы и ответы
Чем стальной квадрат ЭП311 отличается от квадрата из стали 12Х18Н10Т?
ЭП311 — дисперсионно-твердеющая жаропрочная сталь с рабочим интервалом до 900 C и пределом длительной прочности при 800 C, тогда как 12Х18Н10Т — коррозионностойкая сталь общего назначения, не рассчитанная на длительную нагрузку при таких температурах.
В каком состоянии поставляется квадрат ЭП311?
Профиль поставляется после закалки и старения с нормируемыми механическими свойствами. По согласованию возможна поставка в состоянии после закалки без старения для последующей термообработки у потребителя.
Допускается ли сварка квадрата ЭП311?
Сварка выполняется аргонодуговым способом с подогревом и последующей термообработкой соединения. Без термообработки сварной шов теряет длительную прочность в зоне термического влияния.
Какие отрасли применяют квадрат ЭП311?
Энергетика, газотурбинные технологии, металлургия и нефтехимия — везде, где требуется жаропрочный профиль для деталей горячих зон оборудования.
