Жаропрочный круг 25Х1МФ: характеристики, сортамент и применение
Жаропрочный круг 25Х1МФ — горячекатаный или кованый прокат круглого сечения из теплоустойчивой перлитной стали марки 25Х1МФ (аналог 15Х1М1Ф по ряду стандартов, но с иным содержанием углерода и молибдена), предназначенный для изготовления деталей, работающих при температуре пара до 585 C и давлении до 25,5 МПа. Сталь 25Х1МФ содержит 0,22–0,29 % углерода, 0,9–1,2 % хрома, 0,5–0,7 % молибдена и 0,15–0,3 % ванадия; именно карбидное упрочнение ванадием и молибденом обеспечивает сопротивление ползучести при длительной эксплуатации в условиях ползучести и термоциклирования.
Сортамент и геометрические параметры
Круг 25Х1МФ поставляется по ГОСТ 2590, ГОСТ 2591, ГОСТ 1133, а также по ТУ металлургических заводов. Диаметр проката — от 20 до 250 мм; для кованых кругов — до 400 мм. Предельные отклонения по диаметру соответствуют обычной или повышенной точности прокатки. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента и 0,3 % — для калиброванного.
- Горячекатаный круг — 20–150 мм, длина 3–6 м, кривизна 0,5 %
- Кованый круг — 150–400 мм, длина 2–5 м, припуск под механическую обработку 5–15 мм
- Калиброванный круг — 20–80 мм, квалитет h11–h12, шероховатость Ra 2,5 мкм
- Круг со специальной отделкой поверхности — 30–120 мм, для изготовления шпилек и крепежа
Термическая обработка и механические свойства
Круг 25Х1МФ поставляется в термически обработанном состоянии: нормализация при 950–980 C с последующим высоким отпуском при 700–740 C. Такая обработка формирует структуру сорбита отпуска с равномерно распределёнными карбидами VC и MoC. Предел текучести при 20 C — не менее 355 МПа, временное сопротивление — не менее 540 МПа. При 560 C предел длительной прочности за 10 ч — не менее 78 МПа.
| Диаметр, мм | в, МПа (20 C) | 0,2, МПа (20 C) | , % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 20–60 | 590 | 390 | 18 | 78 |
| 61–100 | 570 | 370 | 17 | 69 |
| 101–150 | 540 | 355 | 16 | 59 |
| 151–250 | 520 | 340 | 15 | 49 |
Жаропрочные и технологические свойства
Длительная прочность круга 25Х1МФ при 585 C за 10 ч составляет не менее 49 МПа; предел ползучести за 10 ч при той же температуре — не менее 39 МПа. Жаропрочность обеспечивается торможением дислокаций карбидными частицами и твёрдым раствором молибдена. Окалиностойкость без защитных покрытий — до 600 C. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 250–300 C и последующая термообработка.
- Обрабатываемость резанием — удовлетворительная в термообработанном состоянии, твёрдость 170–220 HB
- Пластичность при 20 C — относительное удлинение 15 %, относительное сужение 45 %
- Ударная вязкость после длительного старения при 550 C — снижение KCU не более чем на 30 %
- Склонность к отпускной хрупкости — умеренная, требует контроля скорости охлаждения после отпуска
Области применения
Круг 25Х1МФ применяется для изготовления деталей энергетического оборудования, работающих в зоне высоких температур и давлений. Конкретные позиции:
- Трубные доски и коллекторы паровых котлов высокого давления (ТЭС, ТЭЦ)
- Шпильки и крепёж фланцевых соединений паропроводов Ду 100–600
- Валы и роторы вспомогательных турбин, детали арматуры (задвижки, вентили) с рабочей температурой до 585 C
- Элементы теплообменников и пароперегревателей в нефтехимических установках каталитического риформинга
- Детали крепления и опорные элементы в печах трубчатого типа нефтеперерабатывающих производств
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура круга 25Х1МФ?
Длительная эксплуатация допускается при температуре пара до 585 C. Кратковременный нагрев возможен до 600 C без существенной потери жаропрочных свойств.
Чем круг 25Х1МФ отличается от круга 15Х1М1Ф?
Марка 25Х1МФ содержит больше углерода (0,22–0,29 % против 0,10–0,16 %) и меньше молибдена (0,5–0,7 % против 0,8–1,1 %). Это даёт более высокую прочность при 20 C, но несколько меньшую длительную пластичность при 585 C.
Требуется ли термообработка круга 25Х1МФ после механической обработки?
При изготовлении ответственных деталей (шпильки, крепёж) после механической обработки проводится высокий отпуск при 700–740 C для снятия напряжений и стабилизации структуры.
Какой диаметр круга 25Х1МФ доступен для поставки?
Стандартный сортамент включает диаметры от 20 до 250 мм для горячекатаного и от 150 до 400 мм для кованого проката. Калиброванный круг поставляется диаметром 20–80 мм.
