Жаропрочная стальная поковка 08Х17Т в Минске


Жаропрочная стальная поковка 08Х17Т: ферритная коррозионностойкая сталь для высокотемпературных узлов

Поковка из стали 08Х17Т — объёмно-штампованная или свободно кованая заготовка из ферритной коррозионностойкой стали, легированной титаном. Титан вводится для стабилизации углерода: он связывает его в карбиды TiC, предотвращая межкристаллитную коррозию после сварки и длительной эксплуатации при 400–700 C. Сталь соответствует марке AISI 439 и европейскому обозначению 1.4510. Поковки получают горячей деформацией слитка или непрерывнолитой заготовки с последующей термической обработкой — отжигом при 780–850 C с охлаждением на воздухе.

В отличие от аустенитных жаропрочных марок, 08Х17Т сохраняет ферритную структуру во всём диапазоне рабочих температур, что исключает склонность к сигматизации и сохраняет стабильность механических свойств при циклическом нагреве. Поковка применяется там, где требуется сочетание жаростойкости до 850 C, стойкости к окалинообразованию и сопротивления коррозии в агрессивных средах без применения дорогостоящего никеля.

Химический состав и механические свойства

Массовая доля элементов в стали 08Х17Т регламентируется ГОСТ 5632 и составляет: углерод — не более 0,08 %, кремний — до 0,8 %, марганец — до 0,8 %, хром — 16,0–18,0 %, титан — 0,5–0,8 % (при Ti/C 5), сера — до 0,025 %, фосфор — до 0,030 %. Ограничение углерода и стабилизация титаном обеспечивают стойкость к межкристаллитной коррозии по методу AMU (ГОСТ 6032) после провоцирующего нагрева 650 C.

ПоказательТемпература испытанияПоковка после отжигаПоковка после нормализацииМетод контроля
Предел прочности в20 C440–540 МПа490–590 МПаГОСТ 1497
Предел текучести т20 C 280 МПа 320 МПаГОСТ 1497
Относительное удлинение 520 C 22 % 18 %ГОСТ 1497
Ударная вязкость KCU20 C 100 Дж/см 80 Дж/смГОСТ 9454
Жаростойкость (потеря массы)800 C, 100 ч 0,8 г/(мч) 1,0 г/(мч)ГОСТ 6130
Твёрдость HB20 C130–170150–190ГОСТ 9012

Технологические особенности поковки

Ковка 08Х17Т ведётся в интервале 1050–850 C с окончанием деформации не ниже 800 C во избежание роста зерна и охрупчивания. Ферритная структура склонна к росту зерна при нагреве выше 900 C, поэтому температурный режим штамповки строго контролируется. После ковки обязателен отжиг при 780–850 C для снятия внутренних напряжений и восстановления пластичности. Охлаждение после отжига — на воздухе; закалка в воде не применяется, так как не приводит к фазовым превращениям.

Обрабатываемость резанием удовлетворительная: ферритная матрица даёт сливную стружку, но титановые карбиды вызывают абразивный износ инструмента. Рекомендуется твердосплавный инструмент с износостойким покрытием и режимы с пониженной скоростью резания. Свариваемость хорошая — сталь сваривается всеми видами сварки без предварительного подогрева; титан предотвращает образование карбидов хрома по границам зёрен в зоне термического влияния.

Области применения

  • Детали камер сгорания и газоходов промышленных печей: горелочные туннели, футеровочные панели, экраны, работающие при 700–850 C.
  • Крепёж и арматура теплообменников нефтехимических установок, контактирующая с сернистыми средами при 400–600 C.
  • Поковки для выхлопных систем энергетических газотурбинных установок и дизельных агрегатов: фланцы, переходники, компенсаторы.
  • Элементы оборудования целлюлозно-бумажного производства: корпуса варочных котлов, штуцеры, работающие в щелочных и кислых средах.
  • Детали пищевого и фармацевтического оборудования, подвергаемые стерилизации паром при 130–150 C.
  • Заготовки для запорной арматуры систем горячего водоснабжения и тепловых сетей с температурой теплоносителя до 600 C.

Нормативная база и контроль качества

Поковки из 08Х17Т поставляются по ГОСТ 25054 (поковки из коррозионностойких сталей) и ГОСТ 8479 (поковки из конструкционных и жаропрочных сталей). Химический состав подтверждается по ГОСТ 5632, механические свойства — по ГОСТ 1497 и ГОСТ 9454. Стойкость к межкристаллитной коррозии проверяется по ГОСТ 6032 методом AMU. Неразрушающий контроль включает ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 24507 и, при необходимости, капиллярный контроль поверхностных дефектов. Поковки проходят зачистку поверхностных дефектов и маркируются с указанием номера плавки.

Вопросы и ответы

До какой температуры сохраняется жаростойкость поковки 08Х17Т?

Сталь 08Х17Т устойчива к окалинообразованию до 850 C при длительной эксплуатации. При 900 C начинается интенсивный рост окалины и охрупчивание ферритной матрицы. Для работы выше 850 C рекомендуется переходить на аустенитные жаропрочные марки.

Чем отличается 08Х17Т от 12Х18Н10Т при высокотемпературной эксплуатации?

08Х17Т — ферритная сталь без никеля, сохраняет структуру при нагреве и не склонна к сигматизации. 12Х18Н10Т — аустенитная сталь с никелем, превосходит по жаропрочности при 600–800 C, но склонна к межкристаллитной коррозии при нарушении режима стабилизации. Выбор определяется средой и температурой.

Почему в 08Х17Т вводится титан?

Титан связывает углерод в карбиды TiC, исключая образование карбидов хрома на границах зёрен. Это предотвращает обеднение границ хромом и сохраняет стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки и длительного нагрева при 400–700 C.

Какая термообработка применяется для поковок из 08Х17Т?

Применяется отжиг при 780–850 C с охлаждением на воздухе. Закалка неэффективна из-за отсутствия фазовых превращений в ферритной стали. Отжиг снимает внутренние напряжения после ковки и восстанавливает пластичность.