Жаропрочная стальная поковка 10Х23Н18 в Минске

Жаропрочная стальная поковка 10Х23Н18: жаростойкий аустенитный полуфабрикат для высокотемпературных узлов

Поковка из стали 10Х23Н18 — объёмно-деформированный полуфабрикат из жаростойкой аустенитной стали ферритно-аустенитного класса с рабочей температурой до 1100 C. Марка регламентирована ГОСТ 5632 и применяется для изготовления деталей, работающих в окислительных средах без значительных нагрузок. Поковки получают ковкой слитков или проката с последующей термической обработкой — аустенизацией при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе или в воде.

Химический состав и структура

Сталь 10Х23Н18 содержит 22–25 % хрома и 17–20 % никеля, что обеспечивает устойчивую аустенитную матрицу с ферритной составляющей до 30 %. Углерод — не более 0,10 %, кремний — до 0,8 %, марганец — до 1,5 %. Хром формирует плотную оксидную плёнку CrO, никель стабилизирует аустенит и повышает сопротивление ползучести. Структура после аустенизации — аустенит с включениями -феррита, что снижает склонность к росту зерна при длительной эксплуатации.

Механические свойства поковки

Свойства определяются после термической обработки и зависят от степени деформации и массы поковки. Типовые значения при нормальной температуре:

• предел прочности — 520–640 МПа;
• предел текучести — не менее 210 МПа;
• относительное удлинение — 35–45 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 80 Дж/см;
• твёрдость — 140–180 HB.

При нагреве до 900–1000 C предел длительной прочности снижается до 20–40 МПа, поэтому поковка 10Х23Н18 применяется преимущественно в малонагруженных узлах. Жаропрочность ограничена по сравнению с дисперсионно-твердеющими сплавами, но жаростойкость остаётся высокой.

Технологические параметры ковки

Ковка ведётся в интервале 1180–850 C с нагревом до 1200 C. Интенсивная деформация в нижней части интервала недопустима из-за риска образования трещин. Охлаждение после ковки — замедленное или на воздухе. Обязательна финишная аустенизация для снятия наклёпа и восстановления пластичности.

Области применения

Поковки 10Х23Н18 востребованы в узлах, где сочетаются высокая температура и агрессивная окислительная среда:

• фурменные приборы и детали колошниковой зоны доменных печей;
• элементы обжиговых и цементационных печей, ролики печных конвейеров;
• детали газотурбинных установок и камер сгорания, не несущие высоких нагрузок;
• арматура высокотемпературных трубопроводов дымовых газов;
• крепёж и оснастка для термических печей сопротивления;
• элементы теплообменников и рекуператоров в металлургии и нефтехимии.

Обрабатываемость и сварка

Механическая обработка затруднена из-за склонности аустенита к наклёпу — рекомендуется резание с обильным охлаждением и сниженными подачами. Сварка выполняется электродами типа ОЗЛ-6 или аналогами, обеспечивающими аустенитную структуру шва. После сварки крупногабаритных поковок целесообразна местная аустенизация для снятия остаточных напряжений.

Контроль качества

Поковки подвергаются ультразвуковому контролю по ГОСТ 24507, проверке макро- и микроструктуры, испытаниям на растяжение и ударный изгиб. Допускается контроль жаропрочности при 900 C на образцах-свидетелях. Требования к поковкам регламентированы ГОСТ 8479 для групп I–IV.

Вопросы и ответы