Жаропрочный круг ТУ 14-1-4042-85 в Минске

Жаропрочный круг ТУ 14-1-4042-85: сортамент, марки и условия эксплуатации

Жаропрочный круг по ТУ 14-1-4042-85 — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов, предназначенный для изготовления деталей, работающих при высоких температурах под нагрузкой. Технические условия регламентируют химический состав, макро- и микроструктуру, механические свойства при нормальной и повышенной температуре, а также объём неразрушающего контроля. 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, овальность — 70 % допуска на диаметр. Длина мерных прутков — от 2 до 6 м, немерных — от 1,5 до 8 м. Торцы обрезаются под прямым углом без смятия кромок, допускается зачистка заусенцев.

Марочный состав и металлургические особенности

ТУ 14-1-4042-85 распространяется на прокат из аустенитных жаропрочных сталей и никелевых сплавов. Основные системы легирования:

• аустенитные хромоникелевые стали 12Х18Н10Т, 10Х23Н18 — для длительной работы до 700 C;
• никелевые сплавы ХН60ВТ, ХН77ТЮР — дисперсионно-твердеющие, рабочий диапазон 700–800 C;
• сложнолегированные сплавы ХН62МВКЮ, ХН56ВМКЮ — для нагруженных деталей до 850 C;
• стали с карбидным упрочнением 45Х14Н14В2М — клапанные и крепёжные заготовки.

Макроструктура контролируется травлением по ГОСТ 10243: не допускаются подкорковые пузыри, шлаковые включения, флокены. Загрязнённость неметаллическими включениями — не выше 2 балла по ГОСТ 1778. Величина зерна аустенита — 5–8 номер по ГОСТ 5639.

Механические свойства при рабочих температурах

Ключевой параметр проката — сопротивление ползучести. Для сплава ХН77ТЮР предел длительной прочности за 100 ч при 750 C составляет не менее 160 МПа, при 800 C — не менее 110 МПа. Пластичность при растяжении в горячем состоянии: относительное удлинение — не менее 12 %, относительное сужение — не менее 18 %. Ударная вязкость KCU при 20 C — не менее 40 Дж/см.

Жаропрочный круг проходит испытания на осадку до 1/3 высоты без трещин и надрывов, что подтверждает технологическую пластичность при горячей штамповке. Твёрдость после термообработки нормируется: для сталей — 170–220 HB, для никелевых сплавов — 250–320 HB.

Области применения

Прокат используется в энергетическом и химическом машиностроении, авиадвигателестроении, металлургии:

• крепёж горячего тракта газотурбинных установок — шпильки, болты, шпильки фланцевых соединений;
• детали арматуры высокого давления — шпиндели, штоки, седла при 600–750 C;
• заготовки для клапанов ДВС и форсунок камер сгорания;
• элементы печных конвейеров, ролики, муфели, чехлы термопар;
• трубные решётки и коллекторы теплообменников АЭС и парогенераторов.

При обработке резанием жаропрочные сплавы склонны к наклёпу, что требует применения твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями и обильного охлаждения. Сварка выполняется с предварительным и сопутствующим подогревом до 200–350 C в зависимости от марки.

Приёмо-сдаточные испытания

Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием плавки, режима термообработки, результатов механических и металлографических испытаний. Объём контроля: химический анализ, испытание на растяжение при 20 C и рабочей температуре, длительная прочность, макро- и микроструктура, ультразвуковая дефектоскопия по ГОСТ 21120. По требованию заказчика проводятся испытания на малоцикловую усталость и жаропрочность при заданной базе.

Вопросы и ответы