Стальной квадрат Х23Ю5Т: жаростойкий прецизионный прокат
Стальной квадрат Х23Ю5Т — сортовой прокат из жаростойкого ферритного сплава системы Fe–Cr–Al, легированного иттрием. Сплав Х23Ю5Т (аналог 1.4767 по DIN, марка ЭИ595) содержит 23–26 % хрома, 4,5–5,5 % алюминия и микродобавку иттрия 0,1–0,3 %, которая резко повышает адгезию защитной оксидной плёнки AlO к металлу. Квадрат изготавливают горячей прокаткой или прецизионным волочением с последующим отжигом; типовые размеры стороны — 8–60 мм, длина прутков — 2–6 м. Продукция поставляется по ГОСТ 2591, ГОСТ 8559, ГОСТ 1051 или ТУ производителя с нормированием химического состава и механических свойств.
Технические характеристики и свойства
Сплав сохраняет работоспособность в окислительных средах при температуре до 1300–1350 C, образуя плотную беспористую окалину, устойчивую к отслаиванию при термоциклировании. Иттрий тормозит рост оксидного слоя и предотвращает его растрескивание при резких нагревах и охлаждениях. Ключевые параметры проката:
- предел текучести при 20 C — не менее 350 МПа;
- временное сопротивление — 550–700 МПа;
- относительное удлинение — 12–20 %;
- твёрдость — 170–210 HB;
- плотность — 7,2 г/см;
- удельное электрическое сопротивление — 1,35 мкОмм.
Материал ферромагнитен, обладает низким коэффициентом линейного расширения (11,510 1/C в диапазоне 20–1000 C) и высокой стойкостью к сульфидированию, карбюризации и воздействию продуктов сгорания топлива. При температуре выше 600 C прочность ниже, чем у никелевых сплавов, поэтому элементы конструкций проектируют с учётом ползучести.
Сортамент и режимы поставки
| Сторона квадрата, мм | Предельные отклонения, мм | Длина прутка, м | Состояние поставки | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 8–12 | 0,2 | 2–4 | отожжённый, травленый | нагреватели, токоподводы |
| 14–20 | 0,3 | 3–5 | горячекатаный | арматура печей, реторты |
| 22–35 | 0,5 | 4–6 | горячекатаный | подвески, опоры садки |
| 38–60 | 0,8 | 4–6 | горячекатаный | муфели, ролики рольгангов |
Области применения
Квадрат Х23Ю5Т востребован там, где требуется сочетание жаростойкости и низкой стоимости по сравнению с никельсодержащими сплавами. Конкретные узлы и системы:
- электронагревательные элементы сопротивления промышленных печей сопротивления и сушильных камер;
- армирующие каркасы и подвески садки в термических печах с рабочей температурой 1100–1300 C;
- детали горелочных устройств, рекуператоров и теплообменников котельных агрегатов;
- чехлы термопар, защитные экраны и направляющие в установках высокотемпературного обжига керамики;
- элементы каталитических нейтрализаторов и дожигателей в нефтехимии.
При монтаже учитывают склонность ферритных сплавов к охрупчиванию после длительной эксплуатации при 400–550 C; сварные соединения выполняют аргонодуговой сваркой с поддувом, применяя присадочную проволоку на основе Х23Ю5Т. Обработку резанием ведут твёрдосплавным инструментом без интенсивного охлаждения во избежание межкристаллитного растрескивания.
Вопросы и ответы
Какова максимальная рабочая температура квадрата Х23Ю5Т?
В окислительной атмосфере — до 1300–1350 C при отсутствии знакопеременных нагрузок. В восстановительных средах и при контакте с сернистыми соединениями верхний предел снижается до 900–1000 C.
Чем Х23Ю5Т отличается от нихрома Х20Н80?
Сплав не содержит никеля, дешевле и обладает более высокой жаростойкостью, но уступает нихрому по пластичности и стабильности электросопротивления при нагреве, поэтому реже применяется как нагревательный элемент.
Можно ли сваривать квадрат Х23Ю5Т?
Да, ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. Из-за крупнозернистой структуры феррита детали перед сваркой подогревают до 200–300 C, а после — отжигают при 750–800 C для снятия напряжений.
По каким стандартам поставляется прокат?
По ГОСТ 2591 и ГОСТ 8559 (горячекатаный квадрат), ГОСТ 1051 (калиброванный) либо по техническим условиям изготовителя с нормированием содержания хрома, алюминия и иттрия.
