Жаропрочный круг 08Х15Н24В4ТР в Минске


Жаропрочный круг 08Х15Н24В4ТР: аустенитная сталь для высокотемпературных узлов

Жаропрочный круг 08Х15Н24В4ТР — сортовой прокат из аустенитной жаропрочной стали, легированной вольфрамом, титаном и бором. Марка относится к дисперсионно-твердеющим сплавам системы Fe–Cr–Ni–W–Ti–B и применяется в узлах, работающих при температурах до 700–750 C под нагрузкой. Круг поставляется в горячекатаном или кованом состоянии с последующей термической обработкой — закалкой и старением, обеспечивающей выделение упрочняющих фаз карбидного и интерметаллидного типа.

Химический состав и структура

Основу матрицы формирует аустенит с содержанием никеля 23–26 % и хрома 14–16 %. Вольфрам вводится в количестве 3,5–5,0 % и повышает жаропрочность за счёт твердорастворного упрочнения и торможения диффузии. Титан (1,1–1,5 %) совместно с бором (до 0,008 %) обеспечивает дисперсионное твердение и стабилизацию границ зёрен. Углерод ограничен на уровне 0,08 %, что снижает риск выделения карбидной сетки при длительной эксплуатации.

  • Ni — 23,0–26,0 %
  • Cr — 14,0–16,0 %
  • W — 3,5–5,0 %
  • Ti — 1,1–1,5 %
  • B — 0,008 %
  • C — 0,08 %

Механические свойства при 20 C и в нагретом состоянии

После закалки от 1100–1150 C и старения при 750–800 C материал демонстрирует сочетание кратковременной и длительной прочности. Предел длительной прочности при 700 C за 1000 ч составляет не менее 180–200 МПа, что определяет ресурс деталей камер сгорания, крепежа и коллекторов. Пластичность сохраняется на уровне 20 %, что важно при гибке и механической обработке.

ПараметрТемпература испытанияЗначениеСостояниеСтандарт
Предел прочности в20 C 880 МПазакалка + старениеГОСТ 5949
Предел текучести 0,220 C 590 МПазакалка + старениеГОСТ 5949
Предел длительной прочности 1000700 C 180 МПастарениеГОСТ 10145
Относительное удлинение 20 C 20 %закалка + старениеГОСТ 5949
Твёрдость HB20 C255–321после старенияГОСТ 9012

Сортамент и геометрические параметры

Круг выпускается диаметром от 8 до 200 мм. Для диаметров до 100 мм предельные отклонения соответствуют квалитету h11 или h12, для больших сечений — h13. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Поставка осуществляется в прутках длиной 2–6 м или в мерных заготовках под последующую токарную обработку. Возможна поставка круга с обточенной поверхностью для удаления обезуглероженного слоя.

  • Диаметр горячекатаного круга — 8–200 мм
  • Диаметр кованого круга — 80–250 мм
  • Длина прутка — 2000–6000 мм
  • Кривизна — 0,5 % длины
  • Обезуглероженный слой — удаляется обточкой

Технологические особенности обработки

Материал склонен к наклёпу, поэтому точение и фрезерование выполняют твердосплавным инструментом на пониженных подачах с интенсивным охлаждением. Сварка возможна аргонодуговым способом с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой для снятия напряжений. Горячая деформация проводится в интервале 1150–900 C с обязательным быстрым охлаждением после окончания ковки.

Области применения

Круг 08Х15Н24В4ТР востребован в узлах, где сочетаются высокая температура и знакопеременные нагрузки. Типовые позиции — крепёж горячего тракта газотурбинных установок, детали арматуры энергетических паропроводов, элементы печной оснастки, шпильки и болты фланцевых соединений парогенераторов.

  • Крепёж камер сгорания ГТУ и газоперекачивающих агрегатов
  • Детали арматуры паропроводов высокого давления
  • Печная оснастка и ролики зон нагрева
  • Шпильки и болты фланцев парогенераторов
  • Элементы выхлопных трактов и коллекторов

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура круга 08Х15Н24В4ТР?

Длительная эксплуатация допускается до 700–750 C. При кратковременном воздействии температура может достигать 800 C без необратимой потери свойств.

Требуется ли термообработка после механической обработки?

После интенсивной обработки резанием рекомендуется старение при 750–800 C для снятия наклёпа и восстановления длительной прочности.

Какой инструмент применяется для точения круга?

Используют твердосплавные пластины класса P25–P35 с покрытием TiAlN, режимы — умеренная скорость резания и обильное охлаждение.

Возможна ли сварка без последующей термообработки?

Нет. Сварные соединения требуют старения для предотвращения образования трещин в зоне термического влияния при эксплуатации.