Жаропрочный лист ЭП302 — характеристики и применение
Жаропрочный лист ЭП302 — это листовой прокат из аустенитной стали марки 10Х11Н20Т3Р (ВЖ102), легированной бором и титаном. Материал относится к классу дисперсионно-твердеющих жаропрочных сплавов и сохраняет работоспособность при температурах до 700–750 C. Лист ЭП302 поставляется в термически обработанном состоянии — после закалки с 1050–1100 C в воду или воздух, что обеспечивает стабильную структуру аустенита с карбидным и интерметаллидным упрочнением.
Отличительная особенность листа ЭП302 — сочетание высокой жаропрочности с удовлетворительной технологической пластичностью. Материал допускает холодную и горячую деформацию, штамповку, гибку и сварку аргонодуговым методом. После сварки рекомендуется повторная закалка для восстановления механических свойств в зоне термического влияния. Лист ЭП302 не склонен к охрупчиванию при длительных выдержках под нагрузкой в интервале рабочих температур.
Химический состав и структура
Сталь ЭП302 легирована хромом (10,0–12,5 %), никелем (19,0–22,0 %), титаном (2,6–3,2 %) и бором (0,02–0,10 %). Бор вводится для упрочнения границ зёрен и повышения длительной прочности. Титан образует стабильные карбонитриды, препятствующие росту зерна при нагреве. Углерод содержится в количестве до 0,10 %, что обеспечивает дополнительное карбидное упрочнение без снижения коррозионной стойкости.
Механические свойства листа ЭП302 при комнатной температуре:
- предел прочности — 850–1050 МПа;
- предел текучести — 550–700 МПа;
- относительное удлинение — 15–25 %;
- ударная вязкость — не менее 30 Дж/см.
Эксплуатационные параметры
Длительная прочность листа ЭП302 при 700 C составляет 250–300 МПа при базе испытаний 100 ч. Материал устойчив к окалинообразованию в окислительной среде до 800 C. При температурах выше 750 C наблюдается заметное снижение длительной прочности, поэтому для длительной эксплуатации рекомендуется ограничивать нагрев до 700 C.
| Температура, C | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Длительная прочность (100 ч), МПа |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 950 | 620 | 20 | — |
| 600 | 750 | 500 | 18 | 450 |
| 700 | 620 | 420 | 15 | 280 |
Применение листа ЭП302
Лист ЭП302 востребован в отраслях, где требуется работа при повышенных температурах в сочетании с механическими нагрузками:
- газотурбинные двигатели — жаровые трубы камер сгорания, экраны, дефлекторы;
- авиационное двигателестроение — детали сопловых аппаратов, проставки, обшивка горячей зоны;
- энергетическое машиностроение — элементы камер сгорания ГТУ, жаровые трубы котлов-утилизаторов;
- химическое и нефтехимическое оборудование — футеровочные листы, теплозащитные экраны;
- высокотемпературные печи — конвекционные трубы, радиационные экраны, крепёжные элементы.
Лист ЭП302 поставляется толщиной 0,8–12 мм, шириной до 1000 мм. Поверхность — травлёная или шлифованная, допускается поставка с обрезной кромкой. Материал пригоден для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях циклического нагрева и вибрационных нагрузок.
Вопросы и ответы
До какой температуры можно эксплуатировать лист ЭП302?
Длительная эксплуатация допускается до 700–750 C. При кратковременных режимах возможен нагрев до 800 C без существенной потери несущей способности.
Сваривается ли лист ЭП302 без потери жаропрочности?
Материал сваривается аргонодуговой сваркой. Для восстановления свойств в зоне термического влияния рекомендуется последующая закалка с 1050–1100 C.
Какие толщины листа ЭП302 доступны для заказа?
Стандартный диапазон толщин — 0,8–12 мм. Возможна поставка листов большей толщины по индивидуальному запросу.
Чем ЭП302 отличается от стали 12Х18Н10Т?
ЭП302 дополнительно легирована титаном и бором, что обеспечивает более высокую жаропрочность при 600–750 C. Предел длительной прочности при 700 C у ЭП302 в 1,5–2 раза выше.
