Отличие сталей 15Х5М от 12Х8ВФ и их взаимозаменяемость

В процессе термического крекинга нефть длительное время выдерживают при температуре около 500°С и повышенном давлении. Крекинговое оборудование подвергается воздействию высокотемпературной химически агрессивной среды, поэтому для его изготовления применяются специальные марки стали, обладающие высокой жаропрочностью и устойчивостью к окислению, такие как 15Х5М и 12Х8ВФ. Горячедеформированные бесшовные трубы из стали этих марок называются крекинговыми.

Состав и свойства 15Х5М

Эта сталь мартенситного класса является жаропрочной низколегированной. Последний термин означает, что процентное содержание легирующих добавок в ее химическом составе сравнительно небольшое. По сравнению с маркой 12Х8ВФ уровень их содержания гораздо ниже. Так, например, в стали 15Х5М содержится:

• хрома – 4,5-6%, что примерно в полтора раза меньше, чем в составе 12Х8ВФ;
• ванадия – не более 0,05% (в 10 раз меньше);
• вольфрама – до 0,3% (в 2-3,3 раза меньше).

Уровень содержания углерода, марганца, фосфора, кремния, серы в обеих марках одинаков. В состав стали 15Х5М дополнительно введены титан (до 0,03%) и медь (0,2%). Процентное содержание железа составляет приблизительно 91%.

Несмотря на принадлежность к низколегированным, сталь 15Х5М обладает способностью противостоять окислению при температурах до 650°С. Благодаря высокой жаропрочности трубы из нее применяются в термическом крекинге, котельном оборудовании со сверхкритическими характеристиками пара, трубопроводах, работающих в условиях температур до 600°С.

Состав и свойства 12Х8ВФ

Эта марка стали мартенситного класса относится к жаропрочным высоколегированным. По сравнению с 15Х5М процент легирующих добавок в ней выше:

• хром – 7-8,5%;
• ванадий – 0,3-0,5%;
• вольфрам – 0,6-1%.

Общее содержание этих металлов составляет до 10%, помимо них в состав 12Х8ВФ входит углерод, марганец, кремний, сера, фосфор. Железа в ней содержится примерно 89%.

По жаропрочности 12Х8ВФ несколько уступает стали 15Х5М. При температуре 650°С на ее поверхности начинает интенсивно образовываться окалина, поэтому трубы из нее рекомендуется использовать при температурах не выше 500°С. В таких условиях они сохраняют эксплуатационные характеристики до 10 тыс. часов. Трубы из стали 12Х8ВФ применяются в установках нефтехимических и химических предприятий, работающих при температурах до 500°С и давлении до 98 МПа.

Что общего у этих материалов?

Высокая прочность, твердость и стойкость к окислению в высокотемпературной агрессивной среде определяется не только химическим составом, но и особой термообработкой этих марок стали. Обе они относятся к мартенситным, что в значительной степени определяет их физико-механические свойства. Мартенсит – это особая игольчатая микроструктура стали, которая достигается в процессе термообработки.

Крекинговые трубы из стали марок 15Х5М и 12Х8ВФ являются взаимозаменяемыми, но только при работе в температурном диапазоне до 500°С. При более высоких температурах марку 12Х8ВФ применять не рекомендуется, тогда как 15Х5М может использоваться в при нагреве до 600°С.

Наша компания ТД РКК занимается поставкой крекинговых труб и нержавеющего сортамента во все регионы РФ.