Жаропрочный круг ТУ 14-1-322-72: сортамент, марки и условия эксплуатации
Жаропрочный круг по ТУ 14-1-322-72 — горячекатаный сортовой прокат из жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов, предназначенный для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах в условиях длительного нагружения. Технические условия регламентируют химический состав, режимы термической обработки, механические свойства при комнатной и рабочей температуре, а также методы контроля макро- и микроструктуры. Прокат поставляется в термообработанном состоянии с нормированным пределом длительной прочности и ползучести.
Сортамент и геометрические параметры
Круг выпускается диаметром от 20 до 200 мм с предельными отклонениями по 4–5 классу точности. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для диаметров до 100 мм и 0,8 % для более крупных сечений. Длина мерных прутков — 2–6 м; допускается изготовление кратных длин с припуском на резку. Косина реза не должна выходить за пределы поля допуска на диаметр. Поверхность — без трещин, закатов, волосовин и обезуглероженного слоя глубиной более 0,5 мм на сторону.
Марки и химический состав
ТУ 14-1-322-72 распространяется на прокат из следующих марок:
- 12Х18Н10Т — аустенитная сталь, рабочая температура до 600 C;
- 10Х23Н18 — жаростойкая сталь для печной арматуры, до 900 C;
- 20Х23Н18 — стойкая к окалинообразованию в окислительных средах;
- ХН38ВТ — никелевый сплав для камер сгорания и коллекторов;
- ХН45Ю — сплав с повышенным сопротивлением сульфидной коррозии;
- ХН60ВТ — никель-хромовый сплав для длительной работы при 800–1000 C.
Массовая доля углерода в аустенитных сталях ограничена 0,12 %, что обеспечивает стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки. Содержание титана и ниобия стабилизирует карбидную фазу и препятствует охрупчиванию при эксплуатации.
Механические свойства и термообработка
Прутки проходят закалку в воде или на воздухе с последующим отпуском либо аустенизацию при 1050–1100 C. Режим назначается по марке и диаметру сечения. Контроль свойств выполняется на образцах, вырезанных из середины радиуса прутка.
| Марка | Диаметр, мм | в, МПа | 0,2, МПа | Рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| 12Х18Н10Т | 20–60 | 510 | 196 | до 600 |
| 10Х23Н18 | 40–100 | 490 | 245 | до 900 |
| 20Х23Н18 | 60–120 | 490 | 245 | до 950 |
| ХН38ВТ | 30–80 | 735 | 343 | до 800 |
| ХН60ВТ | 50–150 | 735 | 343 | до 1000 |
Области применения
Прокат используется в энергетическом машиностроении, металлургии и нефтехимии. Конкретные узлы:
- шпильки и крепёж фланцевых соединений паропроводов высокого давления;
- оси и ролики рольгангов нагревательных печей;
- детали арматуры газотурбинных установок и компрессоров;
- элементы трубных решёток теплообменников и реакторов;
- направляющие и штанги установок термической обработки.
При эксплуатации в среде перегретого пара или продуктов сгорания природного газа лимитирующим фактором становится сопротивление ползучести. Для сплавов ХН38ВТ и ХН60ВТ нормируется предел длительной прочности за 1000 ч при рабочей температуре.
Контроль качества и приёмка
Партия принимается по результатам химического анализа, испытаний на растяжение при 20 C и рабочей температуре, контроля макроструктуры травлением и ультразвуковой дефектоскопии. Дополнительно проводятся испытания на длительную прочность и осадку до разрушения. Сертификат качества содержит номер плавки, режим термообработки и фактические значения механических характеристик.
Вопросы и ответы
Чем ТУ 14-1-322-72 отличается от ГОСТ 5949?
ТУ 14-1-322-72 устанавливает расширенный сортамент жаропрочных марок и нормирует предел длительной прочности при рабочей температуре, тогда как ГОСТ 5949 регламентирует общие требования к сортовому прокату из коррозионно-стойких сталей.
При какой температуре сохраняется работоспособность круга из ХН60ВТ?
Сплав ХН60ВТ сохраняет несущую способность при длительной работе до 1000 C в окислительной среде; выше этой температуры интенсивно развивается ползучесть и окалинообразование.
Поставляется ли круг в термообработанном состоянии?
Да, прокат отгружается после аустенизации или закалки с отпуском. Режим термообработки фиксируется в сертификате и обеспечивает нормируемые значения в и 0,2.
Какой контроль подтверждает отсутствие дефектов?
Применяются ультразвуковая дефектоскопия, травление макротемплетов и контроль обезуглероженного слоя. Для ответственных деталей дополнительно проводят испытания на осадку.
