Жаропрочный квадрат 13Х15Н4АМ3-Ш в Минске

Жаропрочный квадрат 13Х15Н4АМ3-Ш: сортовой прокат для высокотемпературных узлов

Квадрат из стали марки 13Х15Н4АМ3-Ш — горячекатаный или кованый сортовой прокат мартенситного класса с регламентированным содержанием азота, выплавляемый методом электрошлакового переплава (буква «Ш» в обозначении). Сочетание хрома 12–14 %, никеля 3,5–4,5 %, молибдена и азота обеспечивает дисперсионное твердение и стойкость к окислению при рабочих температурах до 600–650 C. Прокат поставляется в термообработанном состоянии и предназначен для изготовления деталей, работающих под нагрузкой в условиях ползучести.

Сортамент и геометрические параметры

Квадрат выпускается со стороной от 12 до 200 мм. Для размеров до 100 мм предельные отклонения соответствуют обычной точности прокатки, свыше 100 мм — допускается плюсовой припуск под последующую механическую обработку. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Кромки выполняются с радиусом скругления, исключающим концентраторы напряжений при токарной обработке.

Химический состав и структура

Марка 13Х15Н4АМ3-Ш регламентирует углерод в пределах 0,10–0,16 %, что ограничивает рост зерна при закалке. Азот вводится в количестве 0,05–0,10 % и совместно с алюминием формирует нитридные фазы, тормозящие возврат и рекристаллизацию. Электрошлаковый переплав снижает содержание серы до 0,010 % и фосфора до 0,015 %, повышая ударную вязкость и изотропность свойств по сечению прутка.

• Хром — 12,0–14,0 %: жаростойкость и коррозионная стойкость
• Никель — 3,5–4,5 %: пластичность мартенситной матрицы
• Молибден — 2,0–3,0 %: сопротивление ползучести
• Азот — 0,05–0,10 %: дисперсионное упрочнение
• Сера — не более 0,010 %, фосфор — не более 0,015 %

Термообработка и механические свойства

Типовой режим: закалка от 1000–1020 C в масле или на воздухе, отпуск при 650–680 C с выдержкой 2–4 ч. После отпуска твёрдость составляет 32–38 HRC. Длительная прочность при 600 C за 10 000 ч — не менее 180 МПа. Предел ползучести на 1 % за 10 000 ч при 580 C — около 120 МПа. Материал сохраняет работоспособность при знакопеременных нагрузках в диапазоне –70…+600 C.

Области применения

• Крепёжные элементы горячего тракта газотурбинных установок
• Шпиндели и штоки арматуры высокого давления ТЭС
• Детали крепления роторов и диафрагм паровых турбин
• Оснастка прессов горячего деформирования
• Элементы выхлопных систем энергетических котлов

Обрабатываемость и сварка

Обработка резанием выполняется твердосплавным инструментом на пониженных скоростях из-за склонности к наклёпу. Сварка возможна с предварительным и сопутствующим подогревом до 300–350 C и последующей термообработкой. Для ответственных соединений применяют электронно-лучевую сварку, обеспечивающую минимальную зону термического влияния.

Вопросы и ответы