Энергетика · гидротурбины
Литые лопатки гидротурбин, сварные детали рабочей части, работа на напорах свыше 80 м.
Сталь.
10Х18Н3Г3Д2Л
00 · Параметры
Ключевые параметры
Плотность
7.80
г/см³
Свариваемость
Ограниченно свариваемая
Класс
литейная коррозионностойкая
структурный
Норматив
ГОСТ 977-88
01 · Состав
Химический состав
Массовая доля по ГОСТ 977-88.
| Элемент | Диапазон, % | Роль | Шкала |
|---|---|---|---|
| CУглерод | ≤ 0.1 | прочность, закаливаемость | |
| PФосфор | ≤ 0.03 | примесь | |
| SСера | ≤ 0.03 | примесь | |
| CrХром | 13 – 19 | коррозионная стойкость | |
| CuМедь | 1.8 – 2.2 | коррозия в кислотах | |
| FeЖелезо | основа | основа | |
| MnМарганец | 2.3 – 3 | раскисление, прокаливаемость | |
| NiНикель | 3 – 3.5 | аустенитная структура, вязкость | |
| SiКремний | ≤ 0.6 | раскислитель |
Источник: ГОСТ 977-88, Таблица 2. Fe – основа.
02 · Свойства
Механические свойства при +20 °C
По виду продукции и состоянию материала.
| Вид проката | Состояние | Класс прочн. | σв, МПа | σ₀.₂, МПа | δ₅, % | ψ, % | KCU, Дж/см² | Стандарт |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| стальная отливка после ТО, стенка до 100 мм | Нормализация при 1070–1100 °C, охлаждение на воздухе. Отпуск первый при 790–810 °C, охлаждение до 20 °C. Отпуск второй при 590–610 °C (Табл. 12, С.31) | Аустенитно-ферритный | 687 | 491 | 12 | 25 | 29.4 | ГОСТ 977-88 |
Стандарты и справочные источники указаны в строках таблицы.
02 · Класс прочности
Класс прочности проката
Нормы по классу прочности (ГОСТ 19281) – σт/σв/δ по сечению.
| Класс | σт, МПа | σв, МПа | δ₅, % | Сечение |
|---|---|---|---|---|
| Аустенитно-ферритный | – | 687 | 12 | – |
05 · Технологические
Технологические свойства
Свариваемость
Ограниченно свариваемая
Ограниченно свариваемая (по справочной классификации). Сварка возможна с предварительным подогревом до 100–120 °C и последующей термообработкой сварного соединения. Аустенито-ферритная структура чувствительна к нарушению фазового баланса в зоне термического влияния, поэтому требуется контроль погонной энергии; для сварных деталей рабочей части гидротурбин выполняют отпуск против охрупчивания.
Коррозионная стойкость
Кавитационностойкая; повышенная стойкость против песчаной
Кавитационностойкая; повышенная стойкость против песчаной (пескоструйной) эрозии – выше, чем у 10Х12НДЛ. Стойкость обеспечивается аустенито-ферритной структурой и упрочнением Cu/Mn; кавитационно-эрозионное сопротивление носит коррозионно-механический характер. PREN≈13 (Cr нижний предел ~13, без Mo и N) – питтинговый резерв низкий, для хлоридных сред не предназначена.
Термообработка
Нормализация при 1070–1100 °C, охлаждение на воздухе; отпуск первый при 790–810 °C, охлаждение до 20 °C; отпуск второй при 590–610 °C
Нормализация при 1070–1100 °C, охлаждение на воздухе; отпуск первый при 790–810 °C, охлаждение до 20 °C; отпуск второй при 590–610 °C.
06 · Применение
Назначение
Кавитационно-стойкое литьё
Сечения литья до 300 мм, узлы проточной части, сопротивление кавитации.
Корроз.-стойкое литьё
18Cr-3Ni-3Mn-2Cu – экономлегированный аустенит, хорошая свариваемость, литые крупные сечения.
07 · Аналог
Зарубежные аналоги
Аналоги по зарубежным стандартам.
| Страна | Стандарт | Код | Примечание |
|---|---|---|---|
| – | – | Точного зарубежного аналога нет. Состав 18Cr-3Ni-3Mn-2Cu без азота – экономнолегированный аустенито-ферритный сплав с медью | Аналог |
08 · Нормативы
Нормативная документация
Действующие стандарты на марку, прокат, методы и сварочные материалы – карточки ведут в полнотекстовые ГОСТы.