Квадрат жаропрочный стальной 3х3 мм 15Х11МФ ГОСТ 5949-2018 в Екатеринбурге

Квадратный прокат из жаропрочной стали 15Х11МФ размером 3 мм×3 мм изготавливают по ГОСТ 5949-2018. Материал предназначен для турбинных лопаток, поковок, бандажей и других деталей, работающих длительно при температурах до 560 °С. Сталь относится к высоколегированным жаропрочным материалам мартенситного класса с температурой окалинообразования 750 °С.

Марка 15Х11МФ и её жаропрочные свойства

Обозначение 15Х11МФ отражает состав стали, в котором основным легирующим элементом является хром 10-11,5 %, молибден содержится в количестве 0,6-0,8 %, ванадий 0,25-0,4 %. Углерод составляет 0,12-0,19 %, кремний не превышает 0,5 %, марганец не превышает 0,7 %, никель не превышает 0,6 %, медь не превышает 0,3 %. Сера ограничена значением до 0,025 %, фосфор до 0,03 %. Критическая точка Ac3 или Acm указана на уровне 880 °С.

Расчётная область длительной работы составляет до 560 °С, что позволяет применять материал для энергетического оборудования, работающего под постоянной нагрузкой при повышенных температурах. Свариваемость оценивается как трудная: требуется подогрев до 200-300 °С во время сварки и последующий отжиг. Эти технологические операции должны рассматриваться вместе с конкретной документацией на изделие и выбранный способ соединения.

Требования ГОСТ 5949-2018 к квадратному прокату

Стандарт ГОСТ 5949-2018 устанавливает технические условия для металлопродукции из нержавеющих сталей и сплавов на железоникелевой основе. Документ охватывает коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные материалы, включая 15Х11МФ. Квадратный прокат относится к горячекатаной и кованой продукции, для которой стандарт регулирует размеры, качество поверхности, состояние поставки и механические свойства.

Для квадрата сортамент нормируют по ГОСТ 2591, который определяет диапазон сечений, предельные отклонения по размерам и форме, требования к прямолинейности и скручиванию. Продукцию поставляют без термической обработки либо в отожженном или отпущенном состоянии. Для аустенитного класса по требованию заказчика предусматривают закаленное состояние, но для мартенситной стали 15Х11МФ применяют закалку при 1030-1060 °С в масле и отпуск при 700-740 °С.

При приемке проверяют размеры, качество поверхности, химический состав, твердость и механические свойства. Твёрдость после отжига составляет HB 10⁻¹ = 229 МПа. Предел кратковременной прочности для прутка по ГОСТ 5949-75 составляет 690 МПа, предел пропорциональности 490 МПа, относительное удлинение 15 %, относительное сужение 55 %. Ударная вязкость KCU приведена на уровне 590 кДж/м².

Размеры 3 мм×3 мм и геометрические допуски

Квадратный прокат размером 3 мм×3 мм входит в сортамент, установленный для горячекатаной и кованой продукции. Предельные отклонения по стороне квадрата, прямолинейность и скручивание нормируют по ГОСТ 2591. Для продукции диаметром, стороной квадрата или толщиной до 200 мм включительно применяют общие требования стандарта, а для размеров свыше 200 до 350 мм изготовление согласовывают с заказчиком.

При заказе указывают марку стали, способ производства, форму сечения и размеры. Дополнительно согласовывают способ выплавки, переплава и разливки, группу качества поверхности и вид термической обработки. Документ о качестве сопровождает каждую партию и содержит сведения о марке, плавке, состоянии поставки и результатах предусмотренных испытаний.

Физические свойства при повышенных температурах

Для материала 15Х11МФ приведены физические свойства при разных температурах. При 20 °С модуль упругости составляет 2,28 × 10⁵ МПа, плотность 7850 кг/м³. При 100 °С модуль упругости равен 2,22 × 10⁵ МПа, коэффициент теплового расширения 10,3 × 10⁻⁶ 1/°С, удельная теплоёмкость 500 Дж/(кг·°С). При 200 °С указаны модуль упругости 2,13 × 10⁵ МПа, коэффициент расширения 10,6 × 10⁻⁶ 1/°С, теплопроводность 24,4 Вт/(м·°С) и теплоёмкость 525 Дж/(кг·°С).

Для 300 °С приведены модуль упругости 2,05 × 10⁵ МПа, коэффициент расширения 10,8 × 10⁻⁶ 1/°С, теплопроводность 26,1 Вт/(м·°С) и теплоёмкость 567 Дж/(кг·°С). При 400 °С эти показатели составляют соответственно 1,93 × 10⁵ МПа, 11,3 × 10⁻⁶ 1/°С, 27,2 Вт/(м·°С) и 630 Дж/(кг·°С). Для 500 °С указаны 1,8 × 10⁵ МПа, 11,7 × 10⁻⁶ 1/°С, 27,6 Вт/(м·°С) и 700 Дж/(кг·°С). Для температур 600-800 °С коэффициент расширения составляет от 12 до 12,4 × 10⁻⁶ 1/°С.

При повышении температуры модуль упругости снижается от 2,28 × 10⁵ МПа при 20 °С до 1,8 × 10⁵ МПа при 500 °С. Коэффициент теплового расширения и теплопроводность увеличиваются по указанным точкам. Эти данные используют при расчёте температурных деформаций, подборе зазоров и проектировании узлов, работающих при повышенных температурах.

Применение жаропрочного квадрата в энергетике и машиностроении

Квадратный прокат из 15Х11МФ применяют для изготовления деталей паровых и газовых турбин, крепежа и элементов котельного оборудования, работающих длительно при температурах до 560 °С. Материал подходит для турбинных лопаток, бандажей, поковок и других нагруженных деталей, требующих жаропрочности и стойкости к окалинообразованию.

Квадратное сечение удобно при дальнейшей механической обработке, фрезеровании, точении и протяжке, а также при изготовлении шпонок, направляющих и элементов крепежа. Размер 3 мм×3 мм подбирают исходя из требуемого сечения готовой детали с учётом припусков на обработку и термического воздействия.

Зарубежным аналогом является польская сталь PN 15H11MF. При сопоставлении обозначений учитывают форму проката, стандарт и назначение конкретной поставки, поскольку одна марка может присутствовать в нескольких видах продукции.

Купить квадрат 3 мм×3 мм из 15Х11МФ по ГОСТ 5949-2018 можно в компании Федерация металла. Продукция поставляется с документами о качестве и техническими сертификатами. Подберём размеры и состояние поставки под задачу, рассчитаем стоимость и организуем доставку в Екатеринбурге.