Жаропрочная полоса ЭП310-Ш: характеристики и применение
Жаропрочная полоса ЭП310-Ш — сортовой металлопрокат из дисперсионно-твердеющей аустенитной стали ЭП310 (ХН35ВТЮ, близкий аналог по системе легирования — ХН35ВТ), выпускаемый в термообработанном состоянии с индексом «Ш» (широкий допуск по химическому составу и механическим свойствам). Полоса применяется в узлах, работающих при температурах до 750–800 C в окислительных и науглероживающих средах: кольцах крепления лопаток, элементах камер сгорания, деталях арматуры высокотемпературных трубопроводов, оснастке термических печей.
Химический состав и структура
Сталь ЭП310 легирована никелем (32–36 %), хромом (14–17 %), титаном (1,1–1,5 %), вольфрамом (2,0–3,0 %), алюминием (0,9–1,4 %). Аустенитная матрица упрочняется выделением интерметаллидной -фазы (Ni(Al, Ti)) при старении. Индекс «Ш» в обозначении ЭП310-Ш указывает на поставку по техническим условиям с расширенными допусками, что критично для крупногабаритных поковок и полос, где невозможно обеспечить узкий разброс свойств по сечению.
Механические свойства при 20 C и в нагретом состоянии
| Параметр | 20 C | 600 C | 700 C | 750 C |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в, МПа | 1000 | 780 | 620 | 540 |
| Предел текучести 0,2, МПа | 650 | 520 | 430 | 380 |
| Относительное удлинение , % | 20 | 18 | 20 | 22 |
| Предел длительной прочности 1000, МПа | — | 380 | 200 | 130 |
Технологические особенности полосы
- Поставка в термообработанном (закалка + старение) состоянии с твёрдостью 255–321 HB.
- Полоса толщиной 4–40 мм, шириной 40–200 мм; предельные отклонения по толщине — по ГОСТ 2590 или ТУ изготовителя.
- Обрабатываемость резанием — удовлетворительная после старения; сварка — аргонодуговая с подогревом 200–300 C и последующей термообработкой.
- Склонность к образованию горячих трещин при сварке требует применения присадочных материалов на никелевой основе.
- Длительная эксплуатация при 700–750 C сопровождается выделением -фазы, что снижает пластичность.
Области применения
- Детали газотурбинных установок: крепёжные кольца, дистанционные планки, элементы выхлопных трактов.
- Арматура высокотемпературных трубопроводов нефтехимических установок каталитического риформинга.
- Оснастка термических печей: подовые плиты, направляющие, крепёж муфелей.
- Элементы камер сгорания и переходных секций авиационных двигателей.
- Детали энергетических котлов и пароперегревателей, работающих при 650–750 C.
Нормативная база
Полоса ЭП310-Ш поставляется по техническим условиям, гармонизированным с ГОСТ 5632 (марки высоколегированных сталей) и ГОСТ 5949 (сортовой прокат коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей). Контроль макро- и микроструктуры — по ГОСТ 10243 и ГОСТ 5639 соответственно. Допускается поставка с ультразвуковым контролем сплошности по ГОСТ Р 55724.
Вопросы и ответы
Чем ЭП310-Ш отличается от ЭП310 без индекса «Ш»?
Индекс «Ш» обозначает поставку по техническим условиям с расширенными допусками по химическому составу и механическим свойствам, что характерно для крупногабаритного проката и поковок, где невозможно обеспечить узкий разброс свойств по сечению.
Какова максимальная рабочая температура полосы ЭП310-Ш?
Длительная эксплуатация возможна до 750 C; кратковременно — до 800 C. При 700–750 C происходит выделение -фазы, снижающее пластичность, поэтому ресурс ограничивается расчётом на длительную прочность.
Какие присадочные материалы применяются при сварке ЭП310-Ш?
Рекомендуются никелевые присадочные материалы (например, на основе Ni–Cr–Mo), аргонодуговая сварка с подогревом 200–300 C и последующей термообработкой для восстановления жаропрочных свойств.
Возможна ли поставка полосы ЭП310-Ш с ультразвуковым контролем?
Да, поставка с УЗК сплошности по ГОСТ Р 55724 возможна по согласованию с изготовителем; также доступен контроль макроструктуры по ГОСТ 10243.
