Stal konstrukcyjna stopowa – do pracy przy podwyższonych temperaturach chromowo-molibdenowo-wanadowa
21HMF PN-75/H-84024
Gatunek stali |
Norma |
Skład chemiczny (%) |
||||||||
C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Mo | inne | ||
21HMF | PN |
0,17
0,25 |
0,30 0,50 | 0,30 0,60 | max 0,035 | max 0,035 | 1,20 1,50 | max 0,60 | 1,00 1,20 | V 0,25-0,35 |
21 CrMoV 5-7
21CrMoV5-7 1.7709 |
DIN
W.nr |
0,17 0,25 | 0,40 0,80 | max 0,40 | max 0,030 | max 0,030 | 1,20 1,50 | max 0,60 | 0,65 0,80 |
V 0,25-0,35
Al max 0,03 |
21 CrMoV 5-11
21CrMoV5-11
1.8070 |
DIN
W.nr |
0,17 0,25 | 0,30 0,60 | 0,30 0,60 | max 0,035 | max 0,035 | 1,20 1,50 | max 0,60 | 1,00 1,20 | V 0,25-0,35 |
20 CDV 5-07
20CDV5-07 |
AFNOR | 0,17 0,24 | 0,25 0,50 | max 0,50 | max 0,015 | max 0,015 | 1,10 1,50 |
max
0,50 |
0,50 0,80 | V 0,15-0,35 |
21 CrMoV 511 SW
21CrMoV511SW |
ONORM | 0,17 0,25 | 0,30 0,50 | 0,30 0,60 | max 0,035 | max 0,035 | 1,20 1,50 | – | 1,00 1,20 | V 0,25-0,35 |
Stal stosuje się na małe części pracujące w podwyższonych temperaturach (500-550°C), takich jak: śruby, nakrętki, rozpórki, różne części ulepszone cieplnie, wykonywane z prętów i odkuwek, a także na części wirników spawanych turbin parowych, wały i tarcze, jak i części zbiorników i pokrywy pracujące w temperaturach do maksymalnie 550°C.
Spawanie
Stałe 2IHMF można spawać gazowo i łukowo tylko w wyjątkowych przypadkach lub zgrzewać.
W razie łączenia stali ulepszonych cieplnie w strefach wpływu ciepła spawania wystąpi obszar o własnościach wytrzymałościowych gorszych od własności stali ulepszonej cieplnie. Przywrócenie własności w strefie wpływu ciepła jest możliwe za pomocą obróbki cieplnej.
Zabiegi cieplne towarzyszące spawaniu
Stal 21 HMF ma bardzo ograniczoną spawalność. W razie konieczności stal można spawać po nagrzaniu do temperatur:
temperatura wstępnego nagrzania
grubość do 15 mm 250 – 300oC
grubość 15 – 25 mm 300 – 350oC
grubość 25 – 50 mm 350 – 400oC
Powyżej grubości 50 mm nie powinno się spawać
Niższe temperatury stosuje się przy spawaniu stali o wartości Ce min grubościach bliskich dolnym granicom oraz przy spawaniu dużymi energiami liniowymi łuku lub przy spawaniu metodami MAG albo MIG.
Bezpośrednio po spawaniu i przed ostygnięciem połączenia do podanych temperatur zaleca się spawane elementy wyżarzać odprężająco przy temperaturze 580-650°C; czas wytrzymania powinien wynosić 1-2 min na 1 mm grubości złącza, lecz nie mniej niż 20 min. Można też wyżarzać normalizująco przy temperaturze 900-950°C; czas wygrzewania powinien wówczas wynosić ok. 1 min na I mm grubości złącza, lecz nie mniej niż 20 min. Pomimo stosowania zabiegów cieplnych nie wyklucza się możliwości wystąpienia pęknięć w złączach. Przy spawaniu dużych lub sztywnych elementów oraz przy grubościach powyżej 20 mm zaleca się stosowanie międzyoperacyjnego wyżarzania odprężającego.
Spawanie gazowe
Spawanie gazowe stosuje się do łączenia cienkich blach i rur o średnicy do 100 mm i grubości ścianki do 10 mm lub do wykonywania warstw przetopowych w połączeniach rur o większej średnicy lub grubości ścianki. Rury o większej średnicy lub grubości ścianki zaleca się spawać lukowo.
Spawanie łukowe
Wyroby hutnicze ze stali 21HMF spawać można w ograniczonym zakresie elektrodami otulonymi, w osłonie gazu ochronnego lub łukiem krytym.
Spawanie łukowe elektrodami otulonymi.
Metodę tę stosuje się przy łączeniu blach grubości powyżej 2 mm, rur o średnicy powyżej 51 mm i grubości ścianki powyżej 4 mm. Zaleca się spawanie elektrodami zasadowymi (EB) lub rutylowymi (ER). Elektrody rutylowe zaleca się stosować tylko do wykonywania warstw przetopowych w połączeniach czołowych spawanych elektrodami zasadowymi.
Spawanie lukowe w osłonie gazu ochronnego.
Stal 21HMF można spawać w osłonie gazu obojętnego elektrodą nietopliwą (metodą TIG) lub topliwą (metodą MIG). Przy łączeniu elementów cienkich, a zwłaszcza rur, zaleca się metodę TIG. Rury o grubości ścianki do 5 mm zaleca się spawać metodą TIG. Przy łączeniu rur o większej grubości ścianki wskazana jest metoda TIG jedynie dla warstwy przetopowej, natomiast pozostałe warstwy spoiny należy układać łukowo elektrodami otulonymi. Metodę MIG zaleca się przy łączeniu elementów o większych grubościach lub przy usuwaniu większych wad w materiale.
Spawanie łukiem krytym.
Gatunek 21HMF w bardzo ograniczonym zakresie można spawać łukiem krytym przy stosowaniu specjalnie dobranych materiałów spawalniczych oraz warunków wykonywania złącza i zabiegów cieplnych.
Zgrzewanie
Gatunek stali 21HMF można zgrzewać elektrycznie oporowo albo tarciowo specjalnie określoną technologią, niezależnie od rodzaju obróbki cieplnej, której została poddana. Własności mechaniczne połączeń są zbliżone do własności zgrzewanej stali. Po zgrzewaniu złącza należy obrobić cieplnie.
Cięcie plazmowe i tlenowe
Ten rodzaj stali można ciąć gazowo płomieniem acetylenowo – tlenowym lub propanowo – butanowo -tlenowym albo łukowo strumieniem plazmy. Przy cięciu zaleca się podgrzewanie ciętych elementów do temperatury 300-350°C. Po cięciu cięte elementy należy wolno studzić do temperatury otoczenia, np. w piasku lub po nakryciu matami.
Żłobienie
21HMF można żłobić płomieniem gazowym lub elektro powietrznie. Do żłobienia gazowego należy powierzchnie podgrzać do temperatury 300-350°C, a do żłobienia elektro powietrznego — do temperatur zalecanych przy spawaniu. Żłobione powierzchnie należy wolno studzić do temperatury otoczenia. Pomimo stosowania zabiegów cieplnych nie wyklucza się możliwości powstania pęknięć, zwłaszcza na powierzchniach żłobionych elektro powietrznie.
W gatunku 21HMF lub odpowiedniku ( 21CrmoV5-7), dostarczamy pręty walcowane okrągłe, odkuwki swobodne, pręty kute okrągłe, blachy zimnowalcowane w grubościach do 30 mm.
Inne gatunki stali konstrukcyjnych stopowych kotłowych
15HM – stal chromowo-molibdenowa
20HM ( 25HM ) – stal chromowo-molibdenowa
10H2M -stal chromowo-molibdenowa
13HMF – stal chromowo-molibdenowo-wanadowa
21HMF – stal chromowo-molibdenowo-wanadowa
26H2MF – stal chromowo-molibdenowo-wanadowa
30H2MF – stal chromowo-molibdenowo-wanadowa
34HN3M – stal chromowo-niklowo-molibdenowa
Zobacz również
stale wysokostopowe do pracy przy podwyższonych temperaturach
Pozostałe stale konstrukcyjne stopowe
stal konstrukcyjna stopowa do nawęglania
stal konstrukcyjna stopowa do azotowania
stal konstrukcyjna stopowa sprężynowa
stal konstrukcyjna stopowa łożyskowa
stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego
stal konstrukcyjna stopowa do pracy w podwyższonych temperaturach – stal kotłowa