Жаропрочный квадрат ЭИ868: характеристики и применение
Жаропрочный квадрат ЭИ868 — это горячекатаный сортовой прокат квадратного сечения из стали марки 08Х15Н24В4ТР (аналог — ХН32Т, зарубежный аналог — AISI 330). Материал относится к классу аустенитных жаропрочных сталей, легированных хромом, никелем, вольфрамом и титаном. Квадрат ЭИ868 востребован в узлах, работающих при температурах до 800–900 C в окислительных и слабоагрессивных средах, где требуется сочетание окалиностойкости, жаропрочности и технологичности при сварке.
Химический состав и механические свойства
Сталь ЭИ868 характеризуется стабильной аустенитной структурой, обеспечиваемой высоким содержанием никеля (24–27 %) и хрома (13–16 %). Вольфрам (2,5–3,5 %) упрочняет твердый раствор, а титан (0,4–0,7 %) образует карбонитриды, сдерживающие рост зерна при длительных выдержках под нагрузкой. Углерод ограничен 0,08 %, что снижает склонность к выделению карбидов по границам зерен.
Механические характеристики горячекатаного квадрата ЭИ868 после нормализации:
- Предел прочности при растяжении — 590–740 МПа;
- Предел текучести — не менее 245 МПа;
- Относительное удлинение — не менее 25 %;
- Ударная вязкость KCU — не менее 98 Дж/см;
- Твердость после нормализации — 170–217 HB.
Длительная прочность при 700 C составляет около 120 МПа на базе 1000 ч, что позволяет применять квадрат ЭИ868 для слабонагруженных элементов печной арматуры и теплообменного оборудования.
Сортамент и геометрические параметры
Квадрат ЭИ868 поставляется со стороной квадрата от 8 до 200 мм. Допуски на размеры регламентируются ГОСТ 2591 (для горячекатаного проката обычной и повышенной точности). Кривизна стержня не превышает 4 мм на 1 м длины, скручивание вокруг оси — не более 1 на 1 м. Мерная длина — 2–6 м, немерная — от 1,5 м.
| Сторона квадрата, мм | Предельное отклонение, мм | Масса 1 м, кг | Площадь сечения, см | Тип поставки |
|---|---|---|---|---|
| 10 | +0,4 / –0,5 | 0,79 | 1,00 | Пруток |
| 25 | +0,5 / –0,6 | 4,91 | 6,25 | Пруток |
| 50 | +0,8 / –1,0 | 19,63 | 25,00 | Пруток / поковка |
| 100 | +1,2 / –1,5 | 78,50 | 100,00 | Поковка |
Технологические особенности обработки
Квадрат ЭИ868 хорошо поддается горячей деформации в интервале 950–1150 C. Охлаждение после ковки или прокатки — на воздухе, без риска образования трещин. Холодная механическая обработка затруднена из-за склонности аустенитной стали к наклепу: рекомендуется применять твердосплавный инструмент с положительным передним углом и обильным охлаждением. Сварка выполняется электродами типа ЦТ-28 или аргонодуговой сваркой с присадкой из стали ЭИ868; термическая обработка после сварки не обязательна, но для снятия напряжений допустим отпуск при 850–900 C.
Промышленное применение
Квадрат ЭИ868 используется для изготовления деталей, работающих в условиях циклического нагрева и окислительной атмосферы:
- Элементы муфельных и цементационных печей — реторты, конвейерные ленты, поддоны;
- Крепеж и арматура для камер сгорания газотурбинных установок;
- Детали установок термического обезвреживания отходящих газов;
- Заготовки для штамповки лопаток и дисков компрессоров низкого давления;
- Теплообменники и трубные решетки для агрессивных сред при высоких температурах.
В отличие от сталей типа 20Х23Н18, квадрат ЭИ868 сохраняет более высокую длительную пластичность при 800 C и лучше сопротивляется циклическим термическим нагрузкам, что критично для сварных конструкций печного оборудования.
Вопросы и ответы
До какой температуры можно эксплуатировать квадрат ЭИ868?
Допустимая рабочая температура — до 900 C в окислительной среде. При 800 C длительная прочность на базе 1000 ч составляет около 120 МПа, при 900 C — снижается до 40–50 МПа.
Чем отличается ЭИ868 от стали 12Х18Н10Т?
ЭИ868 содержит 24–27 % никеля и 2,5–3,5 % вольфрама, что обеспечивает более высокую жаропрочность и окалиностойкость при температурах выше 700 C. Сталь 12Х18Н10Т применима до 600–650 C.
Подвергается ли квадрат ЭИ868 закалке?
Материал поставляется в нормализованном состоянии. Закалка с 1050–1100 C в воду или воздух применяется для восстановления аустенитной структуры после горячей деформации, но не увеличивает прочность.
Какие электроды использовать для сварки ЭИ868?
Рекомендуются электроды ЦТ-28 (тип Э-10Х16Н25АМДФ) или аргонодуговая сварка присадочной проволокой Св-08Х15Н24В4ТР. Допустима сварка без предварительного подогрева.
