20Х12ВНМФ
Сталь 20Х12ВНМФ ГОСТ 5632-72
Сталь мартенситного класса
Массовая доля элементов, % | |||||||||||
Углерод | Кремний | Марганец | Хром | Никель | Вольфрам | Молибден | Ванадий | Железо | Сера | Фосфор | Медь |
Не более | |||||||||||
0,17-0,23 | Не более 0,6 | 0,5-0,9 | 10,5-12,5 | 0,5-0,9 | 0,7- 1,1 | 0,5- 0,7 | 0,15- 0,30 | Осн. | 0,025 | 0,03 | 0,3 |
В отожженном или отпущенном состоянии число твёрдости не более 229 НВ.
Температура критических точек, оС
Ас1 | Ас3 (Асm) |
805 | 870 |
Рекомендуемые режимы термической обработки заготовок | Временное сопротивление σВ, Н/мм2 (кгс/мм2) | Предел текучести σТ, Н/мм2 (кгс/мм2) | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение ψ, % | Ударная вязкость, KCU, Дж/см2 (кгс·м/см2) |
не менее | |||||
Закалка с 1010 - 1060оС, охлаждение в масле, отпуск при 660–770оС, охлаждение на воздухе | 740 (75) | 590 (60) | 15 | 50 | 59(6) |
Механические свойства прутков в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, оС | Время выдержки при отпуске, ч | Предел текучести σ0,2 | Временное сопротив- ление σВ | Относи- тельное удлине- ние δ5 | Относительное сужение поперечного сечения ψ | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 | Твёрдость НВ |
МПа | % | ||||||
Закала 1000оС, масло. | |||||||
650 | 2 | 830 | 950 | 15 | 60 | 78 | 290 |
700 | 2 | 780 | 900 | 16 | 59 | 98 | 255 |
750 | 2 | 660 | 800 | 17 | 63 | 166 | 240 |
650 | 10 | 880 | 1030 | 14 | 58 | 49 | 300 |
700 | 10 | 780 | 930 | 15 | 59 | 78 | 280 |
750 | 10 | 710 | 830 | 17 | 93 | 117 | 240 |
Вид термической обработки | Режим термической обработки, оС | Охлаждающая среда |
Нормализация или закалка | 1010-1060 | Масло |
Отпуск | 660-770 | Воздух |
Предел текучести σ0,2, Мпа (кгс/мм2) | Временное сопротивление σВ Н/мм2 (кгс/мм2) | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение ψ, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 (кгс·м/см2) | Твёрдость, НВ |
Не менее | |||||
590-755 (60-77) 588-754 (60-77) 666-784 (68-80) | 740(75) 735-931 (75-95) 813-980 (83-100) | 15 15 13 | 50 50 35 | 59(6) 58,8(6) 39,2(4) | 229-269 229-269 241-286 |
Температура испытания, оС | Предел текучести σ0,2 | Временное сопротив- ление σВ | Относительное удлинение δ5 | Относительное сужение поперечного сечения ψ | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 |
МПа | % | ||||
Прутки диаметром 40-120 мм. Закала 1050оС, масло. Отпуск 700оС. При 20оС НВ 255-271 | |||||
20 | 700 – 730 | 830 – 870 | 15 – 18 | 55 – 59 | 93 – 118 |
300 | 600 – 620 | 720 – 730 | 14 – 15 | 59 – 63 | 127 – 147 |
400 | 570 – 590 | 670 – 680 | 13 – 14 | 55 – 62 | 137 – 147 |
500 | 520 – 570 | 550 – 570 | 14 – 15 | 59 – 78 | 118 – 147 |
550 | 450 – 470 | 500 – 520 | 18 – 19 | 70 – 79 | 127 – 137 |
600 | 355 – 370 | 370 – 395 | 20 – 23 | 79 – 88 | 132 – 147 |
650 | 275 – 315 | 295 – 340 | 26 | 87 | 152 |
Диск диаметром 750-1020 мм, высота 300мм. Закалка 1050оС, масло. Отпуск 720оС. (Образцы тангенциальные). При 20оС НВ 228 - 248 | |||||
20 | 600 – 650 | 750 – 810 | 14 – 23 | 41 – 55 | - |
100 | 580 – 610 | 720 – 760 | 16 – 18 | 45 – 53 | 78 – 137 |
200 | 540 – 570 | 690 – 710 | 13 – 17 | 37 – 54 | 88 – 147 |
300 | 520 – 540 | 640 – 680 | 13 – 17 | 46 – 51 | - |
400 | 500 – 510 | 610 – 670 | 12 – 14 | 45 – 51 | - |
500 | 440 – 460 | 510 – 530 | 15 – 19 | 52 – 61 | - |
600 | 335 – 355 | 345 – 365 | 21 – 31 | 83 – 85 | - |
Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести, % /ч | Температура, оС |
274 | 1/100 000 | 450 |
98 – 118 | 1/100 000 | 550 |
78 | 1/100 000 | 580 |
54 | 1/100 000 | 600 |
Предел длительной прочности, МПа | Длительность, ч | Температура, оС |
382 | 10 000 | 500 |
103 | 10 000 | 600 |
343 | 100 000 | 500 |
88 | 100 000 | 600 |
Предел выносливости σ-1=314-412 МПа, n=107
Физические свойства | Температура испытания, оС | |||||||||
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
Модуль нормальной упругости Е, ГПа | 212 | 207 | 202 | 196 | 190 | 181 | 167 | - | - | - |
Плотность ρn, кг/см3 | 7850 | 7830 | 7800 | 7780 | 7760 | 7730 | 7700 | 7670 | - | - |
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м · С) | - | 25 | 25 | 26 | 26 | 27 | 27 | - | - | - |
Физические свойства | Температура испытания, оС | |||||||||
20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 | |
Коэффициент линейного расширения α, 10-6, 1/оС | 10,6 | 10,9 | 11,2 | 11,4 | 11,7 | 11,9 | 12,0 | 12,1 | 10,7 | 11,7 |
Назначение: высоконагруженные детали, лопатки паровых турбин, детали клапанов, поковки дисков, роторов паровых и газовых турбин.
Температура начала интенсивного окалинообразования – 750оС.
Рекомендуемая температура применения – 600оС.
Срок работы – весьма длительный.
Сталь применяется как жаропрочная.
Температура ковки, оС: начала 1230, конца 900. Сечения до 250 мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением. Сечения от 250 до 400 мм – отжиг и два переохлаждения.
Свариваемость – трудно свариваемая. Способ сварки – РДС, необходимы предварительный подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием – при НВ 187 и σВ=610 МПа, Kυ б. ст=0,6
Сортамент, форма и размеры стали должны соответствовать требованиям:
горячекатаной круглой – ГОСТ 2590-88;
горячекатаной квадратной – ГОСТ 2591-88, ОСТ 14-2-205-87, отраслевого стандарта Минчермета СССР;
кованой круглой и квадратной – ГОСТ 1133-71;
горячекатаной и кованой полосовой – ГОСТ 4405-75;
горячекатаной полосовой – ГОСТ 103-76;
горячекатаной шестигранной – ГОСТ 2879-88;
калиброванной круглой – ГОСТ 7417-75;
калиброванной квадратной – ГОСТ 8559-75;
калиброванной шестигранной – ГОСТ 8560-78;
со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77.