15Х12ВНМФ (ЭИ802)

Сталь 15Х12ВНМФ (ЭИ802)

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.

Химический состав стали 15Х12ВНМФ (ЭИ802)

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 стали 15Х12ВНМФ (ЭИ802)

Механические свойства при 20°С

Сечение (мм)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (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)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (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	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (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

Технологические свойства стали 15Х12ВНМФ (ЭИ802)

Обрабатываемость резаньем	при НВ 230 K_n_тв.спл.=1.1, K_n_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.

Температура критических точек стали 15Х12ВНМФ (ЭИ802)

Критическая точка	Температура °C
AC1	805
AC3	870

Твёрдость стали 15Х12ВНМФ (ЭИ802)

Состояние поставки, режим термообработки	HB
ГОСТ 5949-75. Прокат г/к и кованый. Отжиг или отпуск	≤229

Предел выносливости стали 15Х12ВНМФ (ЭИ802)

Термообработка, состояние стали	σ_-1 (МПа)	t_-1 (МПа)	n	σ_B (МПа)	σ_0,2 (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

Физические свойства стали 15Х12ВНМФ (ЭИ802)

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