Жаропрочный круг ТУ 14-1-3618-83 в Минске


Жаропрочный круг ТУ 14-1-3618-83: сортамент, марки и условия эксплуатации

Жаропрочный круг по ТУ 14-1-3618-83 — горячекатаный и кованый сортовой прокат из теплоустойчивых и жаропрочных сталей, предназначенный для изготовления деталей, работающих при высоких температурах под нагрузкой. Технические условия регламентируют химический состав, механические свойства при комнатной и рабочей температуре, а также допустимые отклонения по геометрии. Прокат поставляется в термообработанном состоянии с нормированным пределом длительной прочности и ползучести.

Сортамент и геометрические параметры

Круг выпускается диаметром от 20 до 250 мм. Для диаметров до 100 мм предельные отклонения составляют +0,4/–0,7 мм, свыше 100 мм — +0,6/–1,0 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Длина мерных прутков — 2–6 м, немерных — 1,5–8 м. Овальность не должна выходить за поле допуска по диаметру. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль внутренних дефектов и контроль макроструктуры на поперечных темплетах.

Марки сталей и химический состав

ТУ 14-1-3618-83 распространяется на ряд марок, различающихся легированием и уровнем жаропрочности:

  • 12Х1МФ — феррито-перлитная, рабочая температура до 570 C;
  • 15Х1М1Ф — повышенная жаропрочность, до 585 C;
  • 12Х2МФСР — хромомолибденовая с кремнием и бором, до 600 C;
  • 18Х3МВ — перлитный класс, до 560 C;
  • 20Х3МВФ — до 580 C, применяется в энергомашиностроении;
  • 15Х5М — мартенситная, до 600 C, стойкая к водородсодержащим средам.

Механические свойства и жаропрочность

Нормируются предел текучести при 20 C, предел длительной прочности за 10 и 10 ч при рабочей температуре, а также скорость ползучести. Для стали 12Х1МФ предел текучести при 20 C — не менее 245 МПа, при 560 C — не менее 130 МПа. Предел длительной прочности за 10 ч при 560 C — не менее 78 МПа. Ударная вязкость KCU при 20 C — не менее 49 Дж/см. Твёрдость после термообработки — 156–207 HB.

Марка сталиДиаметр, ммв при 20 C, МПат при 20 C, МПаРабочая температура, C
12Х1МФ20–60 440 245до 570
15Х1М1Ф60–120 490 275до 585
12Х2МФСР80–160 540 315до 600
15Х5М100–250 590 390до 600

Термообработка и структура

Прутки подвергают нормализации с высоким отпуском или закалке с отпуском в зависимости от марки. Для 12Х1МФ — нормализация при 960–980 C, отпуск при 730–750 C. Для 15Х5М — закалка от 1000–1050 C в масле, отпуск при 700–750 C. Структура после обработки — сорбит отпуска или бейнит, обеспечивающая стабильность свойств при длительной эксплуатации. Обезуглероженный слой не превышает 0,3 мм на сторону.

Области применения

Круг из жаропрочных сталей по ТУ 14-1-3618-83 используется для изготовления:

  • шпилек и крепежа фланцевых соединений паропроводов высокого давления;
  • шпинделей и штоков арматуры энергетических котлов;
  • деталей роторов и диафрагм паровых турбин;
  • трубных решёток теплообменников нефтехимических установок;
  • элементов крепления корпусов реакторов гидрокрекинга;
  • осей и валов прокатного оборудования нагревательных печей.

Контроль качества и приёмка

Партия принимается по результатам химического анализа ковшовой пробы, испытаний на растяжение при 20 C и рабочей температуре, испытаний на ударный изгиб и длительную прочность. Проводится контроль макроструктуры травлением, проверка геометрии и маркировки. Сертификат качества содержит номер плавки, режим термообработки, результаты всех испытаний и ссылку на ТУ 14-1-3618-83.

Вопросы и ответы

Какие марки сталей входят в ТУ 14-1-3618-83?

Стандарт охватывает теплоустойчивые и жаропрочные марки: 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 18Х3МВ, 20Х3МВФ, 15Х5М. Выбор марки определяется рабочей температурой и агрессивностью среды.

При какой температуре эксплуатируется круг из стали 12Х1МФ?

Длительная рабочая температура для 12Х1МФ не превышает 570 C. При этой температуре нормируется предел длительной прочности за 10 ч — не менее 78 МПа.

В каком состоянии поставляется жаропрочный круг?

Прокат поставляется после термической обработки — нормализации с отпуском или закалки с отпуском. Твёрдость и механические свойства соответствуют требованиям ТУ для каждой марки.

Проводится ли ультразвуковой контроль прутков?

УЗК внутренних дефектов выполняется по требованию заказчика. Также возможен контроль макроструктуры на темплетах и проверка обезуглероженного слоя.