Жаропрочная стальная поковка 08Х13 в Минске

Жаропрочная стальная поковка 08Х13: характеристики, термообработка и применение

Поковка из стали 08Х13 — кованое изделие из низкоуглеродистой хромистой коррозионно-стойкой стали феррито-мартенситного класса. Марка содержит 0,08 % углерода и 12–14 % хрома, что обеспечивает стойкость к газовой коррозии до 600 C и умеренную жаропрочность при рабочих температурах 450–550 C. Термин «жаропрочная» применительно к 08Х13 корректен в диапазоне до 600 C: выше этой границы интенсивно растёт окалинообразование и ползучесть. Поковки получают свободной ковкой или штамповкой слитков и проката с последующей термической обработкой.

Химический состав и механические свойства

Сталь 08Х13 (аналог AISI 410S, DIN 1.4000) — низкоуглеродистая модификация стали 12Х13. Пониженное содержание углерода снижает склонность к закалке и улучшает свариваемость и штампуемость, но уменьшает прочность после закалки. Регламентируемые показатели по ГОСТ 18968 и ГОСТ 5949:

• углерод C — не более 0,08 %
• хром Cr — 12,0–14,0 %
• кремний Si — не более 0,8 %
• марганец Mn — не более 0,8 %
• сера S — не более 0,025 %, фосфор P — не более 0,030 %
• никель Ni — не более 0,6 %

Типовые механические свойства поковок после отжига или нормализации с высоким отпуском: предел прочности в — 410–560 МПа, предел текучести 0,2 — не менее 245 МПа, относительное удлинение 5 — не менее 20 %, ударная вязкость KCU — не менее 60 Дж/см. Твёрдость в состоянии поставки — 126–179 HB. Поковки проходят ультразвуковой контроль по ГОСТ 24507 и испытания на растяжение при повышенной температуре.

Технология ковки и термической обработки

Нагрев под ковку ведут до 1150–1200 C, ковку завершают при температуре не ниже 850 C во избежание трещин по границам зёрен. Охлаждение после ковки — замедленное (в песке, термосе или печи), так как сталь склонна к образованию флокенов и трещин при быстром охлаждении крупных сечений. Термообработка включает отжиг при 740–780 C с медленным охлаждением либо нормализацию при 950–1000 C с последующим высоким отпуском при 650–700 C. Такой режим формирует феррито-карбидную структуру с равномерным распределением карбидов хрома.

Области применения поковок

Поковки 08Х13 востребованы там, где требуется сочетание коррозионной стойкости, умеренной жаропрочности и технологичности при сварке. Конкретные узлы и системы:

• крепёж и шпильки фланцевых соединений паропроводов низкого и среднего давления
• лопатки и диски вспомогательных турбин, детали газоотводящих трактов
• заготовки для арматуры нефтегазовой обвязки: корпуса задвижек, шпиндели, седла
• детали печной оснастки: ролики, поддоны, направляющие рольгангов нагревательных печей
• элементы теплообменного оборудования и трубных решёток с рабочей температурой до 550 C
• поковки для последующей механической обработки в станкостроении и общем машиностроении

Обрабатываемость и сварка

Сталь 08Х13 удовлетворительно обрабатывается резанием в отожжённом состоянии; после закалки обрабатываемость снижается. Свариваемость ограниченно удовлетворительная: сварку выполняют с подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой для снятия напряжений. Рекомендуемые сварочные материалы — электроды типа Э-08Х13 или аустенитные электроды при сварке с углеродистыми сталями. При гибке и штамповке в холодном состоянии необходим промежуточный отжиг из-за склонности к наклёпу.

Вопросы и ответы