Сталь 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш): высокотехнологичная жаропрочная и коррозионностойкая сталь для космической и авиационной промышленности

Сталь 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш) – это высоколегированная, жаропрочная и коррозионностойкая аустенитная сталь, представляющая собой улучшенную версию стали 15Х18Н12С4ТЮ (ЭИ654). Ключевым отличием является применение электрошлакового переплава (ЭШП), обозначенного литерой “Ш” в конце маркировки. Этот процесс радикально повышает чистоту металла, улучшает его структуру и, как следствие, значительно повышает характеристики, особенно важные для работы в экстремальных условиях высоких температур, агрессивных сред и циклических нагрузок, характерных для авиационной, ракетно-космической и энергетической промышленности.

Расшифровка обозначения стали:

• 15: Содержание углерода около 0.15%
• Х18: Содержание хрома около 18%
• Н12: Содержание никеля около 12%
• С4: Содержание кремния около 4%
• Т: Титан
• Ю: Алюминий
• ЭИ654: Заводское обозначение (Электросталь, Исследование №654)
• -Ш: Электрошлаковый переплав

Химический состав стали 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш) (ГОСТ 5632-72, ТУ 14-1-763-73):

Химический состав 15Х18Н12С4ТЮ-Ш аналогичен 15Х18Н12С4ТЮ, но с более жесткими требованиями к содержанию вредных примесей и неметаллических включений, благодаря применению ЭШП:

• Углерод (C): 0.12 - 0.18% (влияет на прочность и свариваемость)
• Хром (Cr): 17.0 - 19.0% (обеспечивает коррозионную стойкость и жаропрочность)
• Никель (Ni): 11.0 - 13.0% (стабилизирует аустенитную структуру, улучшает вязкость и коррозионную стойкость)
• Кремний (Si): 3.5 - 4.5% (улучшает жаростойкость и коррозионную стойкость)
• Титан (Ti): 0.7 - 1.2% (стабилизирует структуру, повышает жаропрочность и коррозионную стойкость)
• Алюминий (Al): 0.3 - 0.7% (улучшает жаростойкость и механические свойства)
• Марганец (Mn): До 0.8% (улучшает прокаливаемость и структуру)
• Сера (S): До 0.010% (вредная примесь, снижает пластичность - значительно ниже, чем в 15Х18Н12С4ТЮ)
• Фосфор (P): До 0.020% (вредная примесь, снижает пластичность - ниже, чем в 15Х18Н12С4ТЮ)
• Медь (Cu): До 0.3% (улучшает коррозионную стойкость)

Преимущества Электрошлакового Переплава (ЭШП):

Электрошлаковый переплав (ЭШП) кардинально меняет свойства стали, обеспечивая:

• Превосходную чистоту металла: Практически полное удаление вредных примесей (сера, фосфор, газы) и неметаллических включений.
• Однородную микроструктуру: Улучшается распределение легирующих элементов и измельчается зерно.
• Повышенные механические свойства: Увеличивается прочность на разрыв, предел текучести, ударная вязкость, сопротивление ползучести и особенно – усталостная прочность.
• Улучшенную обрабатываемость: Благодаря отсутствию твердых включений и более однородной структуре.

Основные свойства стали 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш):

15Х18Н12С4ТЮ-Ш сохраняет все преимущества 15Х18Н12С4ТЮ, но с существенно улучшенными характеристиками:

• Высокая жаропрочность: Сохраняет прочность и сопротивление ползучести при температурах до 700-800 °C.
• Исключительная коррозионная стойкость: Устойчива к окислению и коррозии в агрессивных газовых средах, парах, кислотах и щелочах.
• Отличная свариваемость: Поддается сварке различными методами.
• Высокая пластичность и вязкость: Хорошо деформируется в горячем состоянии.
• Стабильность аустенитной структуры: Сохраняет свойства при длительной эксплуатации.
• Превосходная усталостная прочность: Ключевое улучшение! Значительно превосходит показатели 15Х18Н12С4ТЮ, что крайне важно для деталей, работающих в условиях циклических нагрузок.
• Повышенная трещиностойкость: Способность противостоять росту трещин в условиях высоких температур и коррозионных сред.

Термическая обработка стали 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш):

Термообработка аналогична 15Х18Н12С4ТЮ, но с более строгим контролем параметров:

• Закалка: (1050-1150 °C) для стабилизации аустенитной структуры и повышения коррозионной стойкости.
• Старение: (700-750 °C) для повышения прочности и жаропрочности.

Применение стали 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш):

Области применения схожи с 15Х18Н12С4ТЮ, но акцент смещен на детали, требующие максимальной надежности и долговечности при экстремальных условиях:

• Лопатки газовых турбин (особенно диски и роторы): В авиационных и энергетических установках.
• Детали реактивных двигателей: Камеры сгорания, сопла, турбины.
• Компоненты ракетных двигателей: Детали, подверженные высоким температурам, давлениям и коррозионным средам.
• Элементы крепежа: Высокопрочные болты, гайки и шпильки для критически важных соединений.
• Трубы крекинговых и пиролизных установок.
• Компоненты ядерных реакторов: Требующие высокой радиационной стойкости и коррозионной стойкости в теплоносителе.

Особенности при работе со сталью 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш):

• Тщательный выбор режима сварки: Важно минимизировать термическое воздействие на металл.
• Прецизионная механическая обработка: Для достижения требуемой геометрии и качества поверхности.
• Строгий контроль качества: На каждом этапе производства.
• Не рекомендуется использовать в средах, содержащих фтор.

Преимущества стали 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш):

• Исключительно высокая усталостная прочность: Ключевое преимущество, позволяющее выдерживать циклические нагрузки в экстремальных условиях.
• Превосходная жаропрочность и коррозионная стойкость: В широком диапазоне сред.
• Однородная микроструктура и высокая чистота металла: Обеспечивают стабильность свойств.
• Отличная свариваемость и технологичность.
• Высокая надежность и долговечность.

Недостатки стали 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш):

• Очень высокая стоимость: Обусловлена сложным процессом производства (ЭШП) и высоким содержанием легирующих элементов.
• Относительная сложность обработки: Требует специального инструмента и режимов резания.

Заключение:

Сталь 15Х18Н12С4ТЮ-Ш (ЭИ654-Ш) – это премиальный жаропрочный и коррозионностойкий материал, предназначенный для самых ответственных и критических применений в авиации, ракетостроении, энергетике и других высокотехнологичных отраслях. Ее уникальное сочетание свойств, достигнутое благодаря электрошлаковому переплаву, обеспечивает высочайшую надежность и долговечность деталей, работающих в экстремальных условиях, где отказ недопустим.

---

Данная марка стали поставляется под заказ.

Подробности и сроки поставки Вы можете уточнить у менеджеров по телефону

+7 (495) 363-26-27