Стальной жаропрочный круг 50 мм 10Х11Н20Т3Р ГОСТ 2590-2006 горячекатаный в Екатеринбурге

Круг из 10Х11Н20Т3Р диаметром 50 мм изготовлен по ГОСТ 2590-2006. Это горячекатаный прокат аустенитного класса, предназначенный для деталей, работающих при температуре до 700 °C. Материал применяют для турбинных дисков, кольцевых и крепежных деталей, элементов компрессора и рабочей части турбины.

Химический состав и класс стали

Сталь 10Х11Н20Т3Р содержит хром 10–12,5 %, никель 18–21 %, титан 2,6–3,2 %, углерод до 0,1 %. Кремний и марганец присутствуют в количестве до 1 %, сера до 0,02 %, фосфор до 0,035 %, алюминий до 0,8 %, бор до 0,02 %. Легирование титаном повышает жаропрочность и стабилизирует структуру при высоких температурах. Низкое содержание серы и фосфора снижает склонность к образованию горячих трещин.

Материал относится к аустенитному классу. Аустенитная структура сохраняется в широком температурном диапазоне, обеспечивая стабильные механические свойства при нагреве. Это позволяет использовать прокат в узлах, подвергающихся термическим циклам и длительным нагрузкам.

Механические свойства и термическая обработка

Для прутка из 10Х11Н20Т3Р по ГОСТ 5949-75 приведены механические свойства при 20 °C: предел кратковременной прочности 880 МПа, предел пропорциональности 590 МПа, относительное удлинение 10 %, относительное сужение 15 %. Ударная вязкость после закалки и старения составляет 290 кДж/м². Режим термической обработки включает закалку при 1100 °C на воздухе с последующим старением.

Физические свойства изменяются с температурой. Теплопроводность возрастает от 15,2 Вт/(м·град) при 20 °C до 28,5 Вт/(м·град) при 900 °C. Коэффициент линейного температурного расширения увеличивается с 15,9·10⁻⁶ при 100 °C до 21,3·10⁻⁶ при 900 °C. Модуль упругости снижается с ростом температуры, что учитывают при расчёте деформаций в нагретых деталях.

Сортамент и параметры проката по ГОСТ 2590-2006

Стандарт ГОСТ 2590-2006 устанавливает сортамент круглого горячекатаного проката диаметром от 5 до 270 мм. Для каждого номинального размера определены площадь поперечного сечения и масса одного метра. Прокат 50 мм входит в этот диапазон и изготовляется в соответствии с требованиями документа.

Овальность не должна превышать 75 % суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м. Измерения диаметра и овальности выполняют на удалении от конца прутка или мотка, установленном стандартом. Эти параметры влияют на точность обработки и возможность использования проката без дополнительной правки.

Длина и точность прокатки

По длине прокат может быть мерным, кратной мерной длины, немерным, ограниченной длины или поставляться в мотках. Для мерной и кратной мерной длины предусмотрены группы предельных отклонений БД и ВД. По точности прокатки установлены категории: особо высокая А01, высокая А1, А2, А3, повышенная Б1 и обычная В1, В2, В3, В4, В5. Конкретное обозначение связано с установленными для диаметра отклонениями.

Прокат диаметром 50 мм обычно изготовляют в прутках. Выбор длины и точности зависит от требований к последующей обработке. Для токарных операций с высокими требованиями к точности размеров заготовки предпочтительны категории повышенной или высокой точности. Для деталей, прошедших значительную механическую обработку, допустима обычная точность прокатки.

Применение в турбинах и компрессорах

Сталь 10Х11Н20Т3Р предназначена для турбинных дисков, кольцевых деталей, крепежа, деталей компрессора и рабочей части турбины. Рабочая температура для перечисленных деталей достигает 700 °C. Высокая жаропрочность позволяет материалу сохранять несущую способность при длительном нагреве и циклических температурных нагрузках.

Турбинные диски работают в условиях центробежных сил, температурных градиентов и воздействия рабочей среды. Аустенитная структура обеспечивает стабильность свойств при нагреве и снижает склонность к хрупкому разрушению. Легирование титаном препятствует выделению карбидов по границам зёрен, что повышает долговечность деталей.

Кольцевые и крепежные детали испытывают меньшие температурные нагрузки, но требуют стабильных механических свойств и стойкости к окислению. Прокат из 10Х11Н20Т3Р сохраняет прочность и пластичность при температурах до 700 °C, что позволяет использовать его в узлах с переменным режимом работы.

Обработка и подбор проката

Горячекатаный круг из 10Х11Н20Т3Р подвергают механической обработке: точению, фрезерованию, сверлению. Аустенитная структура обладает невысокой склонностью к наклёпу, но требует правильного выбора режимов резания. Для токарных операций рекомендуют твердосплавный инструмент и охлаждение. Прокат можно сваривать аргонодуговой и электродуговой сваркой без предварительного подогрева.

При подборе проката учитывают диаметр, форму поставки, длину и точность прокатки. Для деталей с малыми припусками на обработку выбирают повышенную или высокую точность. Для заготовок с большими припусками достаточна обычная точность. Овальность и кривизна влияют на потери металла при обработке и время наладки оборудования.

Круг диаметром 50 мм может поставляться мерной, кратной мерной или немерной длины. Мерная длина удобна для производства деталей фиксированных размеров и снижает количество отходов. Немерная длина позволяет получить материал по более низкой цене, но требует дополнительной резки.

Купить круг из 10Х11Н20Т3Р по ГОСТ 2590-2006 можно в компании Федерация металла. Уточните требуемый диаметр, длину, точность прокатки и форму поставки для комплектации заказа. Продукция сопровождается сертификатами и технической документацией.