Жаропрочная полоса 13Х15Н4АМ3-Ш в Минске

Жаропрочная полоса 13Х15Н4АМ3-Ш: мартенситно-аустенитная сталь для высокотемпературных узлов

Жаропрочная полоса 13Х15Н4АМ3-Ш — это сортовой металлопрокат прямоугольного сечения, изготовленный из стали мартенситно-аустенитного класса с регламентированным химическим составом и повышенной чистотой по неметаллическим включениям. Индекс «Ш» обозначает электрошлаковый переплав (ЭШП), который обеспечивает снижение содержания серы и фосфора, повышает плотность металла и изотропность механических свойств по сечению полосы. Сталь 13Х15Н4АМ3 применяется для изготовления деталей, работающих при температурах до 600–650 C в условиях одновременного действия статических, циклических нагрузок и агрессивных сред.

Химический состав и структурное состояние

Основу стали 13Х15Н4АМ3 составляет хром (13–15 %), обеспечивающий жаростойкость и коррозионную стойкость, никель (3,5–4,5 %) — для стабилизации аустенитной составляющей, а также молибден и азот, повышающие жаропрочность и сопротивление ползучести. Углерод содержится в пределах 0,10–0,16 %. После закалки и высокого отпуска формируется структура отпущенного мартенсита с прослойками аустенита, что даёт сочетание высокой прочности и достаточной пластичности.

Электрошлаковый переплав (ЭШП) снижает содержание кислорода и серы до 0,010 %, уменьшает ликвационную неоднородность и анизотропию свойств. Это критично для полос, из которых в дальнейшем фрезеруют лопатки, крепёж, элементы арматуры и детали газотурбинных установок.

Сортамент и технические параметры

Полоса поставляется в горячекатаном, кованом или термически обработанном состоянии. Геометрические параметры и допуски регламентируются ГОСТ 103, ГОСТ 4405 или ТУ производителя. Типовые размеры: толщина 4–60 мм, ширина 20–200 мм, длина 2–6 м. Кривизна не превышает 0,5 % длины. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль (УЗК) сплошности и контроль макроструктуры.

Области применения

Полоса из 13Х15Н4АМ3-Ш востребована в энергетическом машиностроении, авиадвигателестроении и нефтегазопереработке. Конкретные узлы:

• Лопатки и рабочие колёса паровых и газовых турбин, работающие при 550–620 C.
• Крепёжные элементы (шпильки, болты) фланцевых соединений паропроводов высокого давления.
• Детали запорной и регулирующей арматуры: штоки, золотники, седла, работающие в перегретом паре.
• Элементы крепления трубных систем котлов-утилизаторов и теплообменников.
• Оснастка для горячей штамповки и прессования в металлургическом производстве.
• Детали центробежных компрессоров и насосов, контактирующие с горячими углеводородными средами.

Технологические особенности обработки

Полоса 13Х15Н4АМ3-Ш удовлетворительно обрабатывается резанием в термически обработанном состоянии при использовании твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями. Сварка возможна аргонодуговым способом с предварительным и сопутствующим подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой для снятия напряжений. Гибка в холодном состоянии ограничена минимальным радиусом 3–4 толщины полосы; для радиусов меньшего значения требуется нагрев до 850–900 C.

При эксплуатации в интервале 400–550 C сталь склонна к отпускной хрупкости, поэтому детали, работающие в этом диапазоне, подвергают дополнительному контролю ударной вязкости после длительной выдержки. ЭШП-вариант («Ш») снижает вероятность образования трещин при термической обработке крупногабаритных заготовок.

Вопросы и ответы