Сплав 15Х25ТЛ

Сталь 15Х25ТЛ — высокохромистая литейная сталь ферритного класса, коррозионностойкая и жаростойкая (оксидостойкая). Предназначена исключительно для отливок. Регламентируется ГОСТ 977-88 «Отливки стальные. Общие технические условия» (заменил ГОСТ 2176-77).

Химический состав стали 15Х25ТЛ по ГОСТ 977-88

Основа — железо (Fe). Лимитирующие легирующие элементы — хром и титан. Кремний и марганец нормированы диапазоном.

Допускаются отклонения от норм химического состава в пределах ГОСТ 977-88.

Механические свойства отливок 15Х25ТЛ

Механические свойства приведены для состояния поставки (без дополнительной термической обработки), при температуре 20 °С.

Значения пластичности (относительное удлинение и сужение) и ударная вязкость стандартом для данной марки не нормируются — это прямое следствие крупнозернистой ферритной структуры. Детали из 15Х25ТЛ не рассчитываются на ударные и циклические нагрузки.

Структурные особенности ферритного класса

Сталь 15Х25ТЛ имеет однофазную ферритную структуру на всём диапазоне рабочих температур. Это определяет её эксплуатационные возможности и ограничения.

Высокое содержание хрома (23–27%) обеспечивает полный переход структуры в феррит. Ферритные стали не претерпевают полиморфных превращений, поэтому упрочнение термической обработкой невозможно. Также при кристаллизации из расплава и при медленном охлаждении феррит растёт в крупные зёрна, что предопределяет невысокую пластичность.

Термическая обработка (закалка, отжиг) не меняет механических свойств 15Х25ТЛ. Стандарт не предусматривает её для данной марки.

Охрупчивание при 475 °C

Все высокохромистые ферритные стали, включая 15Х25ТЛ, склонны к охрупчиванию при длительной выдержке в диапазоне 400–530 °C (максимум при 475 °C). Этот процесс обратим — свойства восстанавливаются нагревом выше 550 °C. При проектировании узлов, которые нагреваются и охлаждаются через этот диапазон многократно, данный фактор необходимо учитывать.

Коррозионная стойкость и жаростойкость

Сталь 15Х25ТЛ является коррозионностойкой и жаростойкой (оксидостойкой до +1100 °C). Стойкость к окалинообразованию на воздухе обеспечивается плотной оксидной плёнкой на основе Cr₂O₃.

Сталь обладает удовлетворительной сопротивляемостью межкристаллитной коррозии. Присутствие титана в составе стабилизирует сталь от сенсибилизации — связывает углерод в карбид TiC, препятствуя образованию карбидов хрома по границам зёрен. Тем не менее класс стойкости к МКК — «удовлетворительный», а не «высокий».

Агрессивные среды

15Х25ТЛ применяется в аппаратуре, контактирующей с дымящейся азотной кислотой и дымящейся фосфорной кислотой. Также стойка в среде мочевины при повышенных температурах — что обусловило её применение в химическом машиностроении.

Подробнее о группах коррозионностойких сплавов и жаростойких сплавов для отливок — в соответствующих разделах каталога.

Технологические свойства

Свариваемость

Сталь 15Х25ТЛ — ограниченно свариваемая. Высокое содержание хрома и склонность феррита к росту зерна при нагреве существенно осложняют сварку. Сварные соединения выполняются с предварительным подогревом и последующей термической обработкой шва согласно конструкторской документации. Сварка рекомендована только при конструктивной необходимости — предпочтительнее разработка детали цельнолитой.

Обрабатываемость резанием

Крупнозернистая ферритная структура и высокое содержание хрома затрудняют механическую обработку по сравнению с аустенитными сталями. Рекомендуется применять твёрдосплавный режущий инструмент, работать с активным охлаждением, избегать малых подач во избежание наклёпа поверхностного слоя.

Применение стали 15Х25ТЛ

Марка используется для изготовления фасонных отливок деталей, которые не подвергаются постоянным и переменным механическим нагрузкам, но эксплуатируются в химически агрессивных средах или при высоких температурах.

Основные области применения:

• печная арматура: детали садочных, термических, обжиговых, цементационных и других промышленных печей (плиты, подовые плиты, муфели, держатели и опорные элементы);
• аппаратура химической промышленности, работающая в контакте с дымящейся азотной кислотой, дымящейся фосфорной кислотой, средами на основе мочевины;
• детали химического машиностроения общего назначения, где требуется одновременно жаростойкость и коррозионная стойкость в агрессивных средах.

Не рекомендуется применять 15Х25ТЛ в узлах, подверженных ударам, вибрации или знакопеременным нагрузкам — низкая пластичность ферритной структуры делает такое применение недопустимым.

Форма поставки

Сталь 15Х25ТЛ поставляется в виде фасонных отливок любой конфигурации по ГОСТ 977-88. Геометрия, допуски на размеры и шероховатость поверхности — по конструкторской документации заказчика.