Стальной пруток Х16Н13В3С3ТЮ: жаропрочный сортамент для высокотемпературных узлов
Пруток из стали Х16Н13В3С3ТЮ — это деформируемый полуфабрикат из сложнолегированной аустенитной жаропрочной стали, упрочняемой карбидами и интерметаллидами. Марка содержит хром (15–17 %), никель (12–14 %), вольфрам (2,5–3,5 %), кремний (2,3–3,2 %), титан и алюминий в сумме, обеспечивающих дисперсионное твердение. Пруток поставляется в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии с последующей термической обработкой — закалкой и старением.
Сортамент и технические параметры
Продукция выпускается диаметром от 8 до 200 мм в виде круглого профиля, а также квадрата и шестигранника. Критический параметр — стабильность механических свойств по сечению, поскольку крупные сечения склонны к ликвационной неоднородности. Прутки проходят ультразвуковой контроль и контроль макроструктуры.
| Диаметр, мм | Предел текучести, МПа | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 640 | 930 | 12 | 255–302 |
| 60 | 620 | 900 | 10 | 241–285 |
| 120 | 590 | 880 | 8 | 229–269 |
Жаропрочные свойства и условия эксплуатации
Сталь Х16Н13В3С3ТЮ сохраняет работоспособность при длительном воздействии температур до 750–800 C. Вольфрам и кремний повышают сопротивление ползучести, титан и алюминий формируют упрочняющую фазу. Пруток применяется для изготовления крепёжных деталей, шпилек, клапанных заготовок, элементов арматуры, работающих в потоке горячих газов и агрессивных сред.
- Детали крепления и шпильки фланцевых соединений паропроводов и газоходов.
- Заготовки клапанов, золотников и седел арматуры энергетических установок.
- Элементы проточной части газотурбинных установок и компрессоров.
- Оснастка для термической обработки и детали печного конвейера.
Технологические особенности обработки
Материал склонен к наклёпу при механической обработке, что требует применения твёрдосплавного инструмента и пониженных режимов резания. Сварка возможна с предварительным и сопутствующим подогревом; после сварки рекомендуется термообработка для восстановления свойств. Обрабатываемость давлением в горячем состоянии удовлетворительная в интервале 1150–900 C.
Вопросы и ответы
До какой температуры сохраняет свойства пруток Х16Н13В3С3ТЮ?
Длительная рабочая температура — до 750–800 C; кратковременно допустим нагрев до 850 C без недопустимого снижения ползучести.
Какая термообработка применяется для прутка?
Закалка с 1100–1150 C в масле или на воздухе с последующим старением при 700–750 C для выделения упрочняющих фаз.
Возможна ли сварка прутка без подогрева?
Нет, сварка выполняется с подогревом 200–300 C и последующей термообработкой для предотвращения трещин.
Чем стабилизирована структура стали?
Титан и алюминий связывают углерод и азот, предотвращая межкристаллитную коррозию и стабилизируя аустенит при высоких температурах.
