Сталь 20Х3МВФ - конструкционная легированная

  Назад     Далее

 

 

Назначение легированной стали 20Х3МВФ

Валы, диски и цельнокованные роторы стационарных и транспортных паровых турбин из слитков весом до 65 т., крепеж и другие детали, работающие при температуре от 500 до 560°С. Трубы и детали трубопроводов высокого давления для химической аппаратуры.
Сталь теплоустойчивая перлитного класса.

Вид поставки (Металлопрокат)
Сортовой прокат - ГОСТ 20072-74
Массовая доля элементов в стали 20Х3МВФ, %, по ГОСТ 20072-74
C Si Mn S P Cr Ni Cu V Mo
0,15-0,23 0,17-0,37 0,25-0,5 ≤0,025 ≤0,030 2,8-3,3 ≤0,3 ≤0,2 0,6-0,85 0,35-0,55
Сумма S и P не должна превышать 0,04%.
Температура критических точек
Ас1 Ас3 Ar1 Ar3
800-830 900-950 680-700 790-800
Механические свойства при комнатной температуре
ГОСТ Режим термообработки Сечение,
мм
σ0,2
Н/мм2
σв
Н/мм2
δ,
%
Ψ, % KCU,
Дж/см2 
HB
Операция t, ºC Охлаждаю-
щая среда
не менее
20072-74 Закалка
Отпуск
1030-1060
660-700
Масло
Воздух
≤90 735 880 12 40 59 269
91-150 10 35 53
>150 9 30 50
Предел
выносливости,
Н/мм2
Термообработка Ударная вязкость,
KCU, Дж/см2,  при t отпуска, ºС
Термообработка
σ-1 τ-1 N -20 0 -20 -40 -80
314-333 - 107 Отжиг 950°С, нормализация 1100°С.
Закалка 980-1020°С, масло,
отпуск 660-680°С.
- - - - - -
Коэффициент чувствительности к надрезу за 104 ч. Жаростойкость
- Среда t°С Скорость коррозии,
мм/год
База испытаний, ч.
Чувствительность к охрупчиванию при старении Окалиностойкая до 550°С.
Время, ч. t,°С KCU, Дж/см2
Исходное состояние 44
10000  500 73
10000 550 49
5000 600 73
Коррозионная стойкость
Вид коррозии Среда t, °С Длительность, ч. Балл стойкости
Общая Вода деминерализованная 300 1000 1
Точечная Вода деминерализованная 300 1000 Подвержена
Коррозионное растрескивание Вода деминерализованная 300 1000 Не подвержена
Межкристаллитная -
Технологические характеристики стали
Ковка Охлаждение поковок, изготовленных
Вид полуфабриката Температурный
интервал ковки, ºС
из слитков из заготовок
Размер сечения, мм Условия охлаждения Размер сечения, мм Условия охлаждения
Слиток 1240-800 ≤50
51-700
В ящиках
Отжиг низкотемпературный,
одно переохлаждение
≤50
51-700

В ящиках
Отжиг низкотемпературный,
одно переохлаждение

Заготовка 1240-780
 Свариваемость  Обрабатываемость резанием  Флокеночувствительность

Ограниченно свариваемая.
Способы сварки: РД, РАД, АФ и КТ.
Необходимы подогрев и последующая
термообработка.

В закаленном и отпущенном состоянии при
260-270 HB и σв = 1000 Н/мм2.
Kv=0,8 (твердый сплав)
Kv=0,4 (быстрорежущая сталь)
-
Склонность к отпускной хрупкости
-
Условные обозначения и сокращения
σв Временное сопротивление (предел прочности при разрыве); Мк   Температура начала мартенситного превращения;
σвс  Предел прочности при сжатии; G  Модуль сдвига;
σи
 Предел прочности при изгибе; v  Коэффициент Пуассона;
τпч  Предел прочности при кручении; γ  Плотность;
σт  Предел прочности физический (нижний предел текучести); C  Удельная теплоемкость;
σ0,05  Условный предел упругости с допуском на остаточную деформацию 0,05%; λ  Теплопроводность;
σ0,2  Предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2%; α  Коэффициент линейного расширения;
δр  Относительное равномерное удлинение; H  Напряженность магнитного поля;
δ  Относительное удлинение после разрыва; μ  Магнитная проницаемость;
ψ  Относительное сужение после разрыва; B  Магнитная индукция;
KCU  Ударная вязкость, определенная на образцах с концентратором вида U; Bs  Индукция насыщения;
KCV  Ударная вязкость, определенная на образцах с концентратором вида V; ΔB  Разброс магнитной индукции вдоль и поперек направления прокатки;
Tk  Критическая температура хрупкости; PB,v0  Удельные магнитные потери при частоте тока v0 и индукции B;
HB  Твердость по Бринеллю; Hc  Коэрцитивная сила;
d10  Диаметр отпечатка по Бринеллю при диаметре шарика 10 мм и испытательной нагрузке 2943 Н; ρ  Удельное электросопротивление;
HRA  Твердость по Роквеллу (шкала А, конусный наконечник с общей нагрузкой 588,4 Н); Kp  Красностойкость;
HRB  Твердость по Роквеллу (шкала В, сферический наконечник с общей нагрузкой 980,7 Н);  tлик  Температура полного расплавления металла;
HRC  Твердость по Роквеллу (шкала С, конусный наконечник с общей нагрузкой 1471 Н);  tсол  Температура начала плавления металла;
HV  Твердость по Виккерсу при нагрузке 294,2 Н и времени выдержки 10-15 с; d0  Начальный диаметр образца;
HSD  Твердость по Шору; l0  Длина расчетной части образца;
Тз  Заданный ресурс; V  Скорость деформирования образца;
σ tдп,Тз  Условный предел длительной прочности (величина напряжений, вызывающая разрушение при температуре t и заданном ресурсе); è
 Скорость деформации образца;
σ-1  Предел выносливости при симметричном цикле (растяжение-сжатие); a  Толщина образца при испытании листов на изгиб;
τ-1
 Предел выносливости при симметричном цикле (кручение); d  Толщина оправки при испытании листов на изгиб;
σа  Наибольшее положительное значение переменной составляющей цикла напряжений; S  Толщина стенки;
Δε  Размах упруго-пластической деформации цикла при испытании на термическую усталость; Cl'  Хлор-ион;
N  Число циклов напряжений или деформаций, выдержанных нагруженным объектом до образования усталостной трещины определенной протяженности или до усталостного разрушения; F'  Фтор-ион;
σ0  Начальное нормальное напряжение при релаксации; Σ  Коэффициент износостойкости при абразивном износе;
στ
 Остаточное нормальное напряжение при релаксации; Σr  Коэффициент износостойкости при гидроабразивном износе;
K1c  Коэффициент интенсивности напряжений; v  Скорость резания;
Ac1  Температура начала α—>γ превращения при нагреве (нижняя критическая точка); Kv  Коэффициент относительной обрабатываемости;
Ac3
 Температура конца α—>γ превращения при нагреве (верхняя критическая точка); T  Время;
Ar1
 Температура конца γ—>α превращения при охлаждении (нижняя критическая точка); t  Температура;
Ar3
 Температура начала γ—>α превращения при охлаждении (верхняя критическая точка); tотп  Температура отпуска;
 Температура начала мартенситного превращения; tисп  Температура испытания;
РД  Ручная дуговая сварка покрытыми электродами; РАД  Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
МП  Механизированная сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа; АФ  Автоматическая сварка под флюсом;
ЭШ  Электрошлаковая сварка; ЭЛ  Электронолучевая сварка;
КТ  Контактная сварка; Kv  Коэффициент относительной обрабатываемости стали.
1) Для условий точения твердосплавными резцами Kv=v60/145, где v60 - скорость резания, соотвествующая 60-ти минутной стойкости резцов при точении данного материала, м/мин; 145 - значение скорости резания при 60-ти минутной стойкости резцов при точении эталонной стали марки 45.
2) Для условий точения резцами из быстрорежущей стали Kv=v60/70, где 70 - значение скорости резания при 60-ти минутной стойкости быстрорежущих резцов при точении эталонной стали марки 45.