Листы из стали 45Х2НМФБА: характеристики и применение
Сталь 45Х2НМФБА — конструкционная легированная теплоустойчивая сталь мартенситного класса, применяемая для изготовления листового проката, работающего при повышенных температурах под давлением. Химический состав регламентируется ГОСТ 20072 и ТУ, содержание углерода — 0,43–0,50 %, хрома — 1,8–2,4 %, никеля — 1,3–1,8 %, молибдена — 0,5–0,8 %, ванадия — 0,15–0,30 %, ниобия — 0,06–0,12 %, бора — до 0,003 %. Такое сочетание обеспечивает высокую прокаливаемость и стойкость к отпускной хрупкости.
Сортамент и режимы поставки
Листовой прокат из 45Х2НМФБА выпускается толщиной 4–60 мм, шириной до 2500 мм и длиной до 6000 мм. Поставка осуществляется в термически обработанном состоянии — закалка с 880–900 C в масле или воде с последующим высоким отпуском при 650–680 C. Твёрдость после отпуска — 255–302 HB. Листы проходят ультразвуковой контроль сплошности по ГОСТ 22727, кромки обрезаются на гильотинных или плазменных установках.
Механические свойства
| Толщина, мм | в, МПа | 0,2, МПа | 5, % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 4–10 | 835 | 735 | 14 | 59 |
| 11–25 | 785 | 685 | 15 | 59 |
| 26–40 | 735 | 635 | 16 | 49 |
| 41–60 | 685 | 590 | 17 | 49 |
Жаропрочность и длительная прочность
Предел длительной прочности при 550 C за 10 ч — не менее 130 МПа, при 600 C — не менее 80 МПа. Предел ползучести за 10 ч при 550 C — 100 МПа. Сталь сохраняет стабильную структуру при эксплуатации в интервале 450–585 C, что подтверждается испытаниями на термическую выносливость. Скорость окисления на воздухе при 600 C — не более 0,1 мм/год.
Технологические особенности
- Свариваемость ограниченная — требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка сварных соединений.
- Обрабатываемость резанием в термообработанном состоянии — удовлетворительная, твёрдость 255–302 HB.
- Склонность к образованию трещин при гибке в холодном состоянии — радиус гиба не менее 3 толщин листа.
- Термообработка после сварки — высокий отпуск при 680–710 C с охлаждением в печи.
Области применения
- Корпуса и днища сосудов высокого давления нефтегазоперерабатывающих установок.
- Элементы паропроводов и коллекторов котлоагрегатов с рабочей температурой до 585 C.
- Детали энергетических турбин — диафрагмы, крепёжные элементы, работающие при 500–560 C.
- Оборудование установок гидрокрекинга и каталитического риформинга.
- Теплообменная аппаратура химических производств с агрессивными средами при повышенных температурах.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура листов из 45Х2НМФБА?
Длительная эксплуатация допускается до 585 C. При 600 C ресурс ограничивается 10–10 ч в зависимости от напряжённого состояния.
Требуется ли термообработка после сварки листов 45Х2НМФБА?
Да, обязателен высокий отпуск при 680–710 C. Без него в зоне термического влияния формируется хрупкая мартенситная структура с низкой ударной вязкостью.
Какой предел текучести у листа толщиной 20 мм?
Для толщины 11–25 мм 0,2 составляет не менее 685 МПа после закалки и высокого отпуска.
Применяется ли 45Х2НМФБА для сосудов, работающих под давлением?
Да, сталь допущена для изготовления корпусов и днищ сосудов высокого давления по нормам Ростехнадзора при условии контроля свойств и сплошности.
