20Х3МВФ

Сталь 20Х3МВФ ГОСТ 20072-74

Сталь перлитного класса

Массовая доля элементов, %
Углерод	Кремний	Марганец	Хром	Никель	Вольфрам	Молибден	Ванадий	Медь	Сера	Фосфор
									Не более
0,15-0,23	0,17-0,37	0,25-0,50	2,8-3,3	Не более 0,30	0,3-0,5	0,35-0,55	0,60-0,85	Не более 0,20	0,025	0,030

Твёрдость горячекатаной и кованой отожженной, отпущенной или нормализованной с высоким отпуском стали, должна быть не более 269НВ.

Температура критических точек, оС

Ас1	Ас3 (Асm)	Аr3 (Аrсm)	Аr1
815	925	795	690

Рекомендуемые режимы термической обработки				Механические свойства
Закалка		Отпуск или старение		Предел текучести σТ, Н/мм2 (кгс/мм2)	Временное сопротивление σВ, Н/мм2 (кгс/мм2)	Относительное удлинение δ5, %	Относительное сужение поперечного сечения ψ, %	Ударная вязкость KCU, Дж/см2 (кгс·м/см2)
Температура нагрева, оС	Среда охлаждения	Температура нагрева, оС	Среда охлаждения
				не менее
1030-1060	Масло	660-700	Воздух	735(75)	880(90)	12	40	59(6)

Рекомендуемые режимы термической обработки				Температура испытания, оС	Предел длительной прочности (неразрушающее напряжение). Н/мм2 (кгс/мм2), за время, ч		Предел ползучести, соответствующий 1% общей деформации Н/мм2 (кгс/мм2), за время, ч
Закалка (нормализация)		Отпуск (старение)
Температура нагрева, оС	Среда охлаждения	Температура нагрева, оС	Среда охлаждения
					10000	100000	100000	100000
					Не менее
1030-1080	Масло	660-700	Воздух	500 550 580	333(34,0) 196(20,0) 137(14,0)	294(30,0) 157(16,0) 98(10,0)	177(18,0) 127(13,0) -	147(15,0) 98(10,0) 49(5,0)

Предел выносливости σ-1=314333 МПа при n=107 [σ0,2=640 МПа, σВ=760 МПа. Поковка ротора, диаметр бочки 860 мм. Отжиг 950оС. Нормализация 1100оС. Закалка 980 - 1020оС, масло. Отпуск 660 – 680оС].

Температура испытания, оС	Предел текучести σ0,2	Временное сопротивление σВ	Относительное удлинение δ5	Относительное сужение поперечного сечения ψ	Ударная вязкость KCU, Дж/см2
Температура испытания, оС	МПа		%		Ударная вязкость KCU, Дж/см2
Диски диаметром 600-1000мм, толщиной 100-150 мм. Закалка 1050оС, масло. Отпуск 700оС. (Образцы тангенциальные)
20	730 – 810	870 – 910	13	45 – 50	34 – 44
200	700	780	12	55	67
300	700	780	10	39	88
400	660	720	10	33	83
500	580 – 610	600 – 630	-	44 – 52	78
550	510 – 550	530 – 560	10 - 12	44	59 – 78
580	480 - 500	490 – 540	11	27 - 40	59 - 78
Поковка ротора из слитка 47 т, диаметром бочки 965 - 1075 мм. Нормализация 1050оС. Закалка 1000оС, масло. Отпуск 670оС, охлаждение с печью до 150оС. (Образцы тангенциальные)
20	590 – 690	690 – 780	12 – 18	41 – 68	39 – 108
300	510 – 600	600 – 680	11 – 15	54 – 61	108 – 122
400	500 – 590	550 – 560	13 – 16	57 – 65	98 – 118
500	450 – 570	470 – 570	15 – 20	69 – 72	88 – 118
550	400 – 510	410 – 520	12 – 21	65 – 80	88 – 118
600	340 – 450	360 – 460	18 – 23	70 - 84	88 – 108
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
1000	49	72	56	100	-
1050	31	49	58	100	-
1100	22	45	66	100	-
1150	15	26	77	100	-
1200	17	27	79	100	-

Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести, % /ч	Температура, оС
177	1/10 000	500
147	1/100 000	500
127	1/10 000	550
98	1/100 000	550
49	1/100 000	580

Предел длительной прочности, МПа	Длительность, ч	Температура, оС
333	10 000	500
294	100 000	500
196	10 000	550
157	100 000	550
137	10 000	580
98	100 000	580

Чувствительность к охрупчиванию при старении.

Время, ч	Температура, оС	KCU, Дж/см2
	Исходное состояние	44
10 000	500	73
10 000	550	49
5 000	600	73

Физические свойства	Температура испытания, оС
Физические свойства	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости Е, ГПа	207	204	200	193	186	182	177	171	164	-
Плотность ρn, кг/см3	7800	-	-	-	7690	7660	7620	-	-	-
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м · С)	-	36	33	32	31	30	29	29	-
Удельное сопротивление ρ, НОм · м	-	398	465	544	640	743	859	982	-	-

Физические свойства	Температура испытания, оС
Физические свойства	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	11,5	11,8	12,1	12,6	13,0	-	-	-	-
Удельная теплоёмкость С, Дж/(кг· оС)	502	560	610	650	710	750	-	-	-	-

Назначение: роторы, диски, поковки, болты. Трубы высокого давления для химической аппаратуры и гидрогенизационных установок.

Рекомендуемая температура применения – 500-560оС.

Температура накала интенсивного окалинообразования – 600оС.

Срок работы – длительный.

По требованию потребителя сталь изготавливают с нормированной характеристикой длительной прочности σ100 не менее 343Н/мм2 (35кгс/см2) при температуре 550оС.

Температура ковки, оС: начала 1240, конца 780. Сечения до 50 мм охлаждаются в ящиках, 51 – 700 мм – подвергаются отжигу с одним переохлаждением.

Свариваемость – ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС – необходимы подогрев и последующая термообработка, КТС.

Обрабатываемость резанием – в отожженном состоянии при НВ 157 и σВ=530 МПа, Kυ б. ст=1,1, Kυ тв. спл=1,5

Сортамент стали должен соответствовать требованиям:

ГОСТ 2590-88 – для горячекатаной круглой;

ГОСТ 2591-88 – для горячекатаной квадратной;

ГОСТ 1133-71 – для кованой круглой и квадратной;

ГОСТ 103-76 и ГОСТ 4405-75 – для горячекатаной полосовой;

ГОСТ 7417-75 – для калиброванной круглой;

ГОСТ 14955-77 – для калиброванной круглой со специальной отделкой поверхности;

ГОСТ 8559-75 – для калиброванной квадратной;

ГОСТ 8560-78 – для калиброванной шестигранной.