Жаропрочный лист ЭИ602 в Минске

Жаропрочный лист ЭИ602 — характеристики и применение

Жаропрочный лист ЭИ602 — это листовой прокат из аустенитной хладостойкой и жаростойкой стали марки 08Х15Н24В4ТР (аналог ЭИ602), легированной хромом, никелем, вольфрамом и титаном. Материал предназначен для длительной эксплуатации при температурах до 700 C и кратковременной — до 800 C, сохраняя стабильность структуры и сопротивление окислению в агрессивных газовых средах.

Технология производства жаропрочного листа ЭИ602 включает горячую прокатку с последующей термической обработкой — закалкой от 1050–1080 C в воду или воздух. После закалки структура стали представляет собой однородный аустенит с карбидным упрочнением, что обеспечивает сочетание жаропрочности и технологической пластичности при изготовлении сварных узлов.

Химический состав и механические свойства

Сталь ЭИ602 относится к дисперсионно-твердеющему классу: упрочнение достигается выделением интерметаллидной -фазы и карбидов титана при старении в интервале 700–750 C. Основные легирующие элементы определяют эксплуатационный ресурс листа:

• хром (13–16 %) — обеспечивает жаростойкость и сопротивление окалинообразованию;
• никель (23–27 %) — стабилизирует аустенитную структуру и повышает жаропрочность;
• вольфрам (3,5–5,0 %) — упрочняет твёрдый раствор и замедляет диффузионные процессы;
• титан (1,7–2,3 %) — образует упрочняющие карбонитриды и связывает углерод;
• бор (до 0,02 %) — повышает жаропрочность по границам зёрен.

Механические свойства листа ЭИ602 после полной термической обработки регламентируются техническими условиями и контролируются при приёмочных испытаниях. Показатели при комнатной температуре и при рабочих температурах приведены в таблице.

Длительная прочность и жаростойкость

Ключевой эксплуатационной характеристикой жаропрочного листа ЭИ602 является предел длительной прочности. При 650 C материал выдерживает напряжение 250–300 МПа в течение 1000 часов без разрушения, при 700 C этот показатель снижается до 150–180 МПа. Данные параметры учитываются при расчёте ресурса деталей, работающих под нагрузкой в условиях ползучести.

Жаростойкость стали ЭИ602 характеризуется скоростью окисления не более 0,1 мм/год при 750 C на воздухе. Образующаяся плотная оксидная плёнка на основе CrO защищает металл от дальнейшего проникновения кислорода, что позволяет применять лист в газовых средах с переменным окислительно-восстановительным потенциалом.

Свариваемость и технологичность

Жаропрочный лист ЭИ602 обладает удовлетворительной свариваемостью при условии применения аустенитных электродов типа ЦТ-15 или ЦТ-28 и предварительного подогрева до 200–300 C. Сварные соединения после термической обработки (аустенитизация + старение) восстанавливают уровень жаропрочности до 90–95 % от основного металла. Ограничением является склонность к горячим трещинам при жёстком закреплении, поэтому рекомендуется многослойная сварка с минимальным тепловложением.

Лист поставляется в термически обработанном состоянии с травлёной или шлифованной поверхностью. Толщина проката варьируется от 1,5 до 25 мм, ширина — до 1400 мм. Допуски на геометрию соответствуют классу точности Б по ГОСТ 19903.

Применение жаропрочного листа ЭИ602

Лист ЭИ602 востребован в узлах, где сочетаются высокая рабочая температура, статические нагрузки и требование стойкости к газовой коррозии. Основные области использования:

• камеры сгорания и жаровые трубы газотурбинных установок и авиационных двигателей;
• экраны и обечайки печей нефтехимических производств для пиролиза углеводородов;
• корпуса и крышки аппаратов, работающих при 600–750 C в среде серосодержащих газов;
• элементы крепежа и обшивки теплообменного оборудования энергоблоков;
• детали выхлопных систем и рекуператоров промышленных печей.

При выборе толщины листа ЭИ602 для конкретного узла необходимо учитывать не только номинальные напряжения, но и запас на утонение вследствие окалинообразования за расчётный ресурс. Для ответственных деталей, работающих при 700 C более 10 000 часов, рекомендуется применять лист с припуском на коррозию не менее 1 мм на сторону.

Вопросы и ответы