20Х12ВНМФ (ЭП428)

Сталь 20Х12ВНМФ (ЭП428)

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 14-1-643-73, ТУ 14-11-245-88
Листы и полосы	ГОСТ 4405-75
Болванки. Заготовки. Слябы	ОСТ 108.020.03-82, ОСТ 3-1686-90
Паропроводы. Регуляторы. Пароводоперегреватели	ОСТ 108.839.08-82, ОСТ 108.839.10-82

Сталь 20Х12ВНМФ применяется для изготовления высоконагруженных деталей; лопаток паровых и газовых турбин, работающих при температурах до +580 °С; деталей клапанов, поковок дисков, роторов паровых и газовых турбин, бандажей, диафрагм, болтов, гаек, шпилек и других высоконагруженные деталей, работающих при температурах до +600 °С; сопел блоков, деталей турбин и фланцевых соединений, устанавливаемых на паропроводах тепловых электростанций.

Примечание: Сталь жаропрочная мартенситного класса.

Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение весьма длительного времени - до +600 °C. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде +750 °C.

Химический состав стали 20Х12ВНМФ (ЭП428)

НТД	C	S	P	Mn	Cr	W	V	Ti	Si	Ni	Mo	Cu
ТУ 14-1-643-73	0,17-0,23	≤0,025	≤0,030	0,50-0,90	10,50-12,50	0,70-1,10	0,15-0,30	-	≤0,40	0,50-0,90	0,50-0,70	-
ГОСТ 5632-2014	0,17-0,23	≤0,025	≤0,030	0,50-0,90	10,50-12,50	0,70-1,10	0,15-0,30	≤0,20	≤0,60	0,50-0,90	0,50-0,70	≤0,30

Fe - основа.

По ТУ 14-1-643-73 химический состав приведен для стали марки 20Х12ВНМФ (ЭП428). В стали марки 20Х12ВНМФ-Ш (ЭП428-Ш) массовая доля серы должна быть не боле 0,015 %.

Механические свойства стали 20Х12ВНМФ (ЭП428)

Механические свойства при 20°С

Состояние поставки	Сечение (мм)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (кДж/м²)	HB
Прутки (8-180 мм) и полосы термообработанные в состоянии поставки по ТУ 14-1-643-73. Отжиг при 700-720 °С (выдержка 15-20 ч) охлаждение на воздухе + Закалка в масло с 1040-1060 °С + Отпуск при 710-730 °С (выдержка 4 ч), охлаждение на воздухе (образцы продольные)
	Образец	≥590	≥740	≥15	≥45	≥588
Прутки и полосы горячекатаные и кованые по ГОСТ 18968-73, ГОСТ 5949-75. Закалка в масло с 1010-1060 °C + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе
	Образец	590-755	≥740	≥15	≥50	≥588	229-269
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 (указана категория прочности)
КП60	Образец	588-754	735-931	≥15	≥50	≥588	229-269
КП70	Образец	666-784	813-980	≥13	≥35	≥392	241-286

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Состояние поставки	t отпуска (°C)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	HB
Прутки. Закалка в масло с 1000 °С + Отпуск (указано время выдержки при отпуске)
10 ч	650	≥880	≥1030	≥14	≥58	≥300
10 ч	700	≥780	≥930	≥15	≥59	≥280
10 ч	750	≥710	≥830	≥17	≥63	≥240
2 ч	650	≥830	≥950	≥15	≥60	≥290
2 ч	700	≥780	≥900	≥16	≥59	≥255
2 ч	750	≥660	≥800	≥17	≥63	≥240

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. 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	610-670	12-14	45-51
500	440-460	510-530	15-19	52-61
600	335-355	345-365	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	450-470	500-520	18-19	70-79
600	355-370	370-395	20-23	79-88
650	275-315	295-340	26	87

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
274	1/100000	450	382	10000	500
98-118	1/100000	550	103	10000	600
78	1/100000	580	343	100000	500
54	1/100000	600	88	100000	600

Технологические свойства стали 20Х12ВНМФ (ЭП428)

Обрабатываемость резаньем	В отожженном состоянии при НВ 187 и σ_В=610 МПа K_n_б.ст.=0.6
Свариваемость	Сталь трудносвариваемая. Способ сварки - РДС, необходимы предварительный подогрев и последующая термообработка.
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 20Х12ВНМФ (ЭП428)

Критическая точка	Температура °C
AC1	805
AC3	870

Твёрдость стали 20Х12ВНМФ (ЭП428)

Состояние поставки, режим термообработки	HB
ТУ 14-1-643-73. Прутки 8-180 мм и полоса. Отжиг при 700-720 °С (выдержка 15-20 ч) охлаждение на воздухе	≤229
ГОСТ 5949-75. Прокат г/к и кованый. Отжиг или отпуск	≤229

Предел выносливости стали 20Х12ВНМФ (ЭП428)

σ_-1 (МПа)	n
314-412	1Е+7

Физические свойства стали 20Х12ВНМФ (ЭП428)

Температура испытания, °С	0	20	100	200	300	400	500	600	700	800	1000	1200
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)	212	212	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
Коэффициент линейного расширения (α, 10^-6 1/°С)			10,6	10,9	11,2	11,4	11,7	11,9	12	12,1	10,7	11,7