Шестигранный пруток из ЭИ268 размером 100 мм изготовлен по ГОСТ 2879-88. Материал относится к коррозионно-стойким жаропрочным сталям мартенсито-ферритного класса и используется для деталей, работающих в агрессивных средах, на нитрозном газе и при пониженных температурах.
Материал и его свойства
Сталь ЭИ268 содержит 16–18 % хрома и 1,5–2,5 % никеля. Углерод находится в пределах 0,11–0,17 %, кремний и марганец до 0,8 % каждого, сера ограничена до 0,025 %, фосфор до 0,03 %. Критические точки материала: Ac1 = 720 °C, Ac3 (Acm) = 830 °C, Ar1 = 700 °C. Марка обозначается также как 14Х17Н2, зарубежные аналоги включают X20CrNi72, X22CrNi17, SUS431, Z15CN16-02 и 431S29. Заменитель 20Х17Н2 применяют при необходимости корректировки состава.
Сталь склонна к отпускной хрупкости. Свариваемость трудная, сварные соединения требуют технологических операций для трудносвариваемых материалов. Механические свойства зависят от сортамента, размера и режима термической обработки. Для прутка диаметром 60 мм по ГОСТ 5949-75 приведены временное сопротивление 1080 МПа, предел текучести 835 МПа, относительное удлинение 10 % и относительное сужение 30 %. Для другого состояния того же прутка указаны 835 МПа, 635 МПа, 16 % и 55 % соответственно.
Назначение и области применения
Материал используют для рабочих лопаток, дисков, валов, втулок, фланцев, крепёжных и других деталей компрессорных машин. Он подходит для компонентов, которые работают в агрессивных средах и на нитрозном газе. Отдельная область применения, условия пониженных температур.
Шестигранное сечение обеспечивает передачу крутящего момента и упрощает фиксацию заготовки при обработке резанием. Геометрия профиля задаётся диаметром вписанного круга, который для данной позиции составляет 100 мм. Этот параметр определяет размер между параллельными гранями и площадь поперечного сечения.
Требования стандарта ГОСТ 2879-88
Документ ГОСТ 2879-88 устанавливает сортамент горячекатаного стального шестигранного проката с диаметром вписанного круга от 8 до 100 мм. Стандарт задаёт точность прокатки, предельные отклонения размеров, длину, требования к форме, кривизне, скручиванию и притуплению углов.
Прокат выпускают по двум классам точности: повышенной, обозначаемой буквой Б, и обычной, обозначаемой буквой В. Для каждой точности документ приводит допустимые отклонения диаметра вписанного круга. Конкретные значения зависят от номинального размера и указаны в таблице 1 стандарта.
Прокат изготавливают в прутках. По согласованию допускается поставка в мотках. Для прутков предусмотрены мерная, кратная мерной и немерная длина. Основной диапазон длины составляет от 2 до 6 м, по требованию потребителя прокат может иметь длину от 1,5 до 12 м. Для мерной и кратной мерной длины установлены предельные отклонения: при длине до 4 м не более плюс 30 мм, при длине свыше 4 до 6 м, плюс 50 мм, при длине свыше 6 м, плюс 70 мм.
Стандарт ограничивает разность размеров между гранями в одном сечении, притупление углов, кривизну прутков и скручивание профиля. Притупление углов не должно превышать 1,0 мм для диаметра от 8 до 14 мм, 1,5 мм свыше 14 до 25 мм, 2,0 мм свыше 25 до 55 мм и 3,0 мм свыше 55 мм. Кривизна для прутков до 40 мм не более 0,5 % длины, для прутков свыше 40 мм не более 0,4 % длины по I классу и 0,5 % по II классу. По требованию потребителя кривизна может быть ограничена значением 0,2 % длины.
Скручивание профиля до 14 мм не должно превышать 4 град/м по длине и не более 24 град, свыше 14 до 50 мм не более 3 град/м и не более 18 град, свыше 50 мм не более 3 град/м и не более 15 град.
Термическая обработка и механические характеристики
Для прутка по ГОСТ 5949-75 приведены режимы закалки при 975–1040 °C с охлаждением в масле и отпуска при 275–350 °C на воздухе. Для другого режима того же прутка указаны закалка при 1000–1030 °C в масле и отпуск при 620–660 °C на воздухе. Для поковок по ГОСТ 25054-81 приведены закалка при 980–1020 °C в масле и отпуск при 680–700 °C на воздухе.
Твёрдость после закалки и отпуска для поковок составляет HB 10⁻¹ = 248–293 МПа. Для прутка после отжига указаны значения HB 10⁻¹ = 285 МПа по ГОСТ 5949-75 и HB 10⁻¹ = 302 МПа по ГОСТ 18907-73. Ударная вязкость KCU для прутка по ГОСТ 5949-75 приведена на уровне 490 кДж/м² для одного режима и 750 кДж/м² для другого. Для поковок по ГОСТ 25054-81 указано значение 490–590 кДж/м². Эти показатели относятся к конкретным вариантам обработки.
Выбор и контроль геометрии
При подборе позиции сопоставляют требуемый диаметр вписанного круга с рядом размеров таблицы 1 документа ГОСТ 2879-88. Затем уточняют класс точности, форму поставки и длину. Контроль геометрии проводят с учётом правил измерения. Размеры проката и притупление углов измеряют на расстоянии не менее 150 мм от конца прутка. Для мотков расстояние зависит от их массы: при массе до 250 кг измерения выполняют не менее чем в 1,5 м от конца, при большей массе не менее чем в 3 м. Кривизну определяют на длине не менее 1 м и на расстоянии не менее 150 мм от концов.
При проверке длины учитывают, является ли она мерной, кратной мерной или немерной. Для оценки профиля по массе используют справочные значения таблицы, рассчитанные по номинальным размерам и плотности стали 7,85 г/см³.
Прокат из ЭИ268 размером 100 мм по ГОСТ 2879-88 можно купить в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Подбор продукции выполняют с учётом назначения детали, условий эксплуатации и требований технической документации.