Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
Листы и полосы | ГОСТ 103-2006 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | ГОСТ 5632-2014 |
Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18968-73, ГОСТ 19442-74, ТУ 14-11-245-88 |
Листы и полосы | ГОСТ 4405-75 |
Болванки. Заготовки. Слябы | ОСТ 108.020.03-82, ОСТ 3-1686-90 |
Сталь 15Х12ВНМФ применяется для изготовления лопаток паровых турбин, работающих при температурах до +580 °С; роторов, дисков, лопаток, болтов, бандажей, гаек, шпилек и других деталей, работающих при температурах до +780 °С.
Примечание: Сталь жаропрочная мартенсито-ферритного класса.
Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение длительного времени - до +780 °C. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде +950 °C.
НТД | C | S | P | Mn | Cr | W | V | Ti | Si | Ni | Mo | Cu |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ГОСТ 5632-2014 | 0,12-0,18 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,50-0,90 | 11,00-13,00 | 0,70-1,10 | 0,15-0,30 | ≤0,20 | ≤0,40 | 0,40-0,80 | 0,50-0,70 | ≤0,30 |
Fe - основа.
Механические свойства при 20°С |
Сечение (мм) |
σТ|σ0,2 (МПа) |
σB (МПа) |
δ5 (%) |
ψ (%) |
KCU (кДж/м2) |
HB |
---|---|---|---|---|---|---|
Прутки и полосы горячекатаные и кованые по ГОСТ 18968-73. Нормализация или закалка при 1010-1060 °C, охлаждение в масле + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе |
||||||
Образец | 590-735 | ≥740 | ≥15 | ≥50 | ≥588 | 229-269 |
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по ГОСТ 5949-75. Отжиг при 900-950 °С, охлаждение в печи + Закалка в масло с 1000-1020 °С + Отпуск при 600-700 °С, охлаждение на воздухе |
||||||
Образец | ≥590 | ≥740 | ≥15 | ≥45 | ≥588 | |
Сортовой прокат. Закалка в масло от 1050 °C + Отпуск при 740 °C, охлаждение на воздухе |
||||||
≤60 | ≥510 | ≥690 | ≥18 | ≥57 | ≥686 | |
Фасонные прутки (г/к, х/к и х/т - для лопаток паровых турбин; х/к и х/т - для связи лопаток паровых турбин) по ГОСТ 19442-74. Закалка в масло с 1010-1060 °C + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе (КП60) |
||||||
Образец | 588-735 | 735-931 | ≥15 | ≥50 | ≥588 | 229-269 |
Механические свойства при повышенных температурах |
t испыт. (°C) |
σТ|σ0,2 (МПа) |
σB (МПа) |
δ5 (%) |
ψ (%) |
---|---|---|---|---|
Диск диаметром 750-1020 мм, высотой 300 мм. Поковка ротора диаметром 1140 мм. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск при 720 °С (образцы тангенциальные). При 20 °С НВ=228-248 |
||||
20 | 600-650 | 750-810 | 14-23 | 41-55 |
100 | 580-610 | 720-760 | 16-18 | 45-53 |
200 | 540-570 | 690-710 | 13-17 | 37-54 |
300 | 520-540 | 640-680 | 13-17 | 46-51 |
400 | 500-510 | 610-630 | 45-51 | |
500 | 440-460 | 510-530 | 15-19 | 52-61 |
600 | 330-350 | 340-360 | 21-31 | 83-85 |
Прутки диаметром 40-120 мм. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск при 700 °С. При 20 °С НВ="255-271 |
||||
20 | 700-730 | 830-870 | 15-18 | 55-59 |
300 | 600-620 | 720-730 | 14-15 | 59-63 |
400 | 570-590 | 670-680 | 13-14 | 55-62 |
500 | 520-570 | 550-570 | 14-15 | 59-78 |
550 | 455-470 | 500-520 | 18-19 | 78-79 |
600 | 350-370 | 370-395 | 20-23 | 79-88 |
650 | 275-315 | 295-340 | 26 | 87 |
Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки |
Состояние поставки | σТ|σ0,2 (МПа) |
σB (МПа) |
δ5 (%) |
ψ (%) |
HB |
---|---|---|---|---|---|
Диск диаметром 700 мм, высотой 300 мм (указана температура и время тепловой выдержки) |
|||||
500 °С, 5000 ч | ≥600 | ≥790 | ≥21 | ≥57 | ≥241 |
600 °С, 5000 ч | ≥580 | ≥750 | ≥21 | ≥49 | ≥241 |
Поковка ротора диаметром 1000 мм (указана температура и время тепловой выдержки) |
|||||
550 °С, 30000 ч | ≥660 | ≥810 | ≥17 | ≥44 | ≥262 |
550 °С, 30000 ч | ≥630 | ≥780 | ≥14 | ≥42 | ≥255 |
600 °С, 30000 ч | ≥480 | ≥660 | ≥21 | ≥40 | ≥207 |
600 °С, 30000 ч | ≥440 | ≥630 | ≥26 | ≥51 | ≥196 |
Механические свойства при испытании на длительную прочность |
Предел ползучести, МПа | Скорость позучести, %/ч | Температура испытания, °C | Предел длительной прочности, МПа | Длительность испытания, ч | Температура отпуска, °C |
---|---|---|---|---|---|
98 | 1/100000 | 550 | 235 | 10000 | 550 |
88 | 1/100000 | 565 | 196 | 100000 | 550 |
69 | 1/100000 | 580 | 157 | 10000 | 580 |
54 | 1/100000 | 600 | 137 | 100000 | 580 |
Обрабатываемость резаньем | при НВ 230 Kn тв.спл.=1.1, Kn б.ст.=0.5. |
---|---|
Свариваемость | трудносвариваемая. Для сварки применяют электрод КТН-10, до сварки производится полная термическая обработка, после сварки - отпуск при 700 °С в течение 5 ч или при 680 °С в течение 10 ч, охлаждение с печью. |
Температура ковки | Начала - 1230 °C, конца - 900 °C. Сечения до 250 мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением. Сечения от 250 до 400 мм - отжиг и два переохлаждения. |
Критическая точка | Температура °C |
---|---|
AC1 | 805 |
AC3 | 870 |
Состояние поставки, режим термообработки | HB |
---|---|
ГОСТ 5949-75. Прокат г/к и кованый. Отжиг или отпуск | ≤229 |
Термообработка, состояние стали | σ-1 (МПа) |
t-1 (МПа) |
n | σB (МПа) |
σ0,2 (МПа) |
---|---|---|---|---|---|
Закалка в масло с 1050 °C + отпуск при 700-720 °C. Образцы гладкие | 380 | 1Е+7 | 510 | 690 | |
Закалка в масло с 1050 °C + отпуск при 700-720 °C. Образцы гладкие. Образец с надрезом, радиус в вершине надреза 0,75 мм. | 168 | 1Е+7 | 510 | 690 |
Температура испытания, °С | 0 | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 1000 | 1200 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) | 212 | 216 | 207 | 202 | 196 | 190 | 181 | 167 | ||||
Плотность (ρ, кг/м3) | 7850 | 7850 | 7830 | 7800 | 7780 | 7760 | 7730 | 7700 | 7670 | |||
Коэффициент теплопроводности (λ, Вт/(м · °С)) | 25 | 25 | 26 | 26 | 27 | 27 | 27,2 | 27,6 | ||||
Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С) | 10,5 | 10,8 | 11,1 | 11,4 | 11,6 | 11,8 | 11,9 | 12 | 10,7 | 11,6 | ||
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 477 | 498 | 545 | 625 | 741 | 896 |