Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 |
Листы и полосы | ГОСТ 103-2006 |
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 20072-74, ТУ 14-1-2090-77, ТУ 14-1-3957-85, ТУ 14-11-245-88 |
Листы и полосы | ГОСТ 4405-75, ТУ 14-1-702-73, ТУ 14-1-2561-2009 |
Обработка металлов давлением. Поковки | ОСТ 26-01-135-81, ТУ 108-1029-81 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | ОСТ 1 90005-91 |
Болванки. Заготовки. Слябы | ОСТ 1 90176-75 |
Болванки. Заготовки. Слябы | ОСТ 1 90157-74 |
Термическая и термохимическая обработка металлов | СТ ЦКБА 026-2005 |
Трубы стальные и соединительные части к ним | ТУ 14-3Р-251-2007, ТУ 14-3-251-74 |
Сталь 20Х3МВФ-Ш применяется для изготовления роторов, дисков, поковок, болтов, труб высокого давления для химической аппаратуры и гидрогенизационных установок, специального крепежа и других деталей, работающих при температурах до +540-560 °С; деталей трубопроводов с закалкой в масло и отпуском на воздухе; труб для установок химических и нефтехимических производств с условным давлением Ру="19,6-98 МПа (200-1000 кгс/см2); азотированных деталей авиастроения.
Примечание: Сталь цементируемая перлитного класса.
Температура интенсивного окалинообразования +600 °С.
НТД | C | S | P | Mn | Cr | W | V | Ti | Si | Ni | Mo | Cu |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ТУ 14-3Р-251-2007, ТУ 14-3-251-74 |
0,15-0,23 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,25-0,50 | 2,80-3,30 | 0,30-0,50 | 0,60-0,85 | - | 0,17-0,37 | ≤0,30 | 0,35-0,55 | ≤0,20 |
ГОСТ 20072-74 | 0,15-0,23 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,25-0,50 | 2,80-3,30 | 0,30-0,50 | 0,60-0,85 | ≤0,030 | 0,17-0,37 | ≤0,30 | 0,35-0,55 | ≤0,20 |
Fe - основа.
По ГОСТ 20072-74 при выплавке стали скрап-процессом содержание Cu ≤ 0,30 %. Допускается наличие титана до 0,030 %. При выплавке стали методом электрошлакового переплава массовая доля серы должна быть не более 0,015 %.
Механические свойства при 20°С |
Состояние поставки | Сечение (мм) |
σТ|σ0,2 (МПа) |
σB (МПа) |
δ5 (%) |
ψ (%) |
KCU (кДж/м2) |
HB | HRC |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91 | ||||||||
321-415 | 31,0-43,5 | |||||||
302-363 | 28,0-39,0 | |||||||
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло от 1030-1080 °C (выдержка 2,5-4,5 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск при 660-700 °C, охлаждение на воздухе |
||||||||
≤25 | 735-835 | ≥880 | ≥12 | ≥40 | ≥588 | 277-321 | ||
≤400 | 640-735 | ≥735 | ≥13 | ≥40 | ≥490 | 248-293 | ||
Закалка в масло с 1030-1060 °C + Отпуск при 660-700 °C | ||||||||
Поковки (вал ротора) | 620-650 | 730-750 | 11-13 | 32-40 | 392-491 | |||
Прутки, полосы | ≤25 | ≥750 | ≥900 | ≥12 | ≥40 | ≥589 | ||
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1030-1060 °С + Отпуск при 660-700 °С, охлаждение на воздухе |
||||||||
≤90 | ≥735 | ≥880 | ≥12 | ≥40 | ≥579 | |||
Трубы бесшовные для химических и нефтехимических производств в состоянии поставки (указано направление вырезки образца) |
||||||||
Поперечный | Образец | ≥490 | ≥784 | ≥12 | ≥490 | 241-285 | ||
Продольный | Образец | ≥490 | ≥784 | ≥14 | ≥590 | 241-285 | ||
Штамповки по ОСТ 1 90176-75. Закалка в масло с 1030-1060 °C + Отпуск при 660-700 °C (выдержка 1 ч), охлаждение на воздухе |
||||||||
Образец | ≥735 | ≥883 | ≥12 | ≥40 | ≥588 | 285-331 |
Механические свойства при повышенных температурах |
t испыт. (°C) |
σТ|σ0,2 (МПа) |
σB (МПа) |
δ5 (%) |
ψ (%) |
---|---|---|---|---|
Диски диаметром 600-1000 мм, толщиной 100-150 мм. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск при 700 °С (образцы тенгенциальные) |
||||
20 | 730-810 | 870-910 | 13 | 45-50 |
200 | 700 | 780 | 12 | 55 |
300 | 700 | 780 | 10 | 39 |
400 | 660 | 720 | 10 | 33 |
500 | 580-610 | 600-630 | 44-52 | |
550 | 510-550 | 530-560 | 10-12 | 44 |
580 | 480-500 | 490-540 | 11 | 27-40 |
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 |
Поковка ротора 47 т., диаметр бочки 965-1075 мм. Нормализация при 1050 °С + Закалка в масло с 1000 °С + Отпуск при 670 °С, охлаждение с печью до 150 °С далее на воздухе (образцы тангенциальные) |
||||
20 | 590-690 | 690-780 | 12-18 | 41-68 |
300 | 510-600 | 600-680 | 11-15 | 54-61 |
400 | 500-590 | 550-560 | 13-16 | 57-65 |
500 | 450-570 | 470-570 | 15-20 | 69-72 |
550 | 400-510 | 410-520 | 12-21 | 65-80 |
600 | 340-450 | 360-460 | 18-23 | 70-84 |
Предел ползучести, МПа | Скорость позучести, %/ч | Температура испытания, °C | Предел длительной прочности, МПа | Длительность испытания, ч | Температура отпуска, °C |
---|---|---|---|---|---|
177 | 1/10000 | 500 | 333 | 10000 | 500 |
147 | 1/100000 | 500 | 294 | 100000 | 500 |
127 | 1/10000 | 550 | 196 | 10000 | 550 |
98 | 1/100000 | 550 | 157 | 100000 | 550 |
49 | 1/100000 | 580 | 137 | 10000 | 580 |
98 | 100000 | 580 |
Обрабатываемость резаньем | В отожженном состоянии при НВ 157, σВ=530 МПа Kn тв.спл.=1.5 Kn б.ст.=1.1 |
---|---|
Свариваемость | ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС - необходимы подогрев и последующая термообработка, КТС. |
Температура ковки | Начала - 1240 °C, конца - 780 °C. Сечения до 50 мм охлаждаются в ящиках, 51-700 мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением. |
Критическая точка | Температура °C |
---|---|
AC1 | 815 |
AC3 | 925 |
AR3 | 795 |
AR1 | 690 |
Термообработка, состояние стали | σ-1 (МПа) |
n | σB (МПа) |
σ0,2 (МПа) |
---|---|---|---|---|
Поковка ротора, диаметр бочки 860 мм. Отжиг при 950 °C + нормализация при 1100 °C + закалка в масло с 980-1020 °C + отпуск при 660-680 °C | 314-333 | 1Е+7 | 760 | 640 |
Температура испытания, °С | 0 | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) | 207 | 207 | 204 | 200 | 193 | 186 | 182 | 117 | 171 | 164 |
Плотность (ρ, кг/м3) | 7800 | 7800 | 7690 | 7660 | 7620 | |||||
Коэффициент теплопроводности (λ, Вт/(м · °С)) | 38,5 | 36 | 33 | 32 | 31 | 30 | 29 | 29 | ||
Уд. электросопротивление (R, МОм · м) | 398 | 465 | 544 | 640 | 743 | 859 | 982 | |||
Коэффициент линейного расширения (α · 10-6 1/°С) | 10,6 | 11,5 | 11,8 | 12,1 | 12,6 | 12,6 | 13 | |||
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 502 | 560 | 610 | 650 | 710 | 710 | 750 |
Время, ч | Температура, °C | KCU, Дж/см2 |
---|---|---|
0 | 44 | |
10000 | 500 | 73 |
10000 | 550 | 49 |
5000 | 600 | 73 |