Сталь 20Х3МВФ

Общие сведения

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 20072-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение

Крепеж и другие детали, работающие при температуре до 540-560 °С.

Химический состав

Химический элемент	%
Углерод (C)	0.15-0.23
Вольфрам (W)	0.30-0.50
Ванадий (V)	0.60-0.85
Кремний (Si)	0.17-0.37
Медь (Cu), не более	0.20
Молибден (Mo)	0.35-0.55
Марганец (Mn)	0.25-0.50
Никель (Ni), не более	0.30
Фосфор (P), не более	0.030
Хром (Cr)	2.80-3.30
Сера (S), не более	0.025

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	σ0,2, МПа	σB, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/м2
Диски диаметром 600-1000 мм, толщиной 100-150 мм. Закакла 1050 °С, масло. Отпуск 700 °С. (Образцы тенгенциальные)
20	730-810	870-910	13	45-50	34-44
200	700	780	12	55	67
300	700	780	10	39	88
400	660	720	10	33	83
500	580-610	600-630		44-52	78
550	510-550	530-560	10-12	44	59-78
580	480-500	490-540	11	27-40	59-78
Поковка ротора 47 т, диаметрои бочки 965-1075 мм. Нормализация 1050 °С, Закалка 1000 °С, масло. Отпуск 670 °С, охлаждение с печью до 150 °С. (Образцы тангенциальные)
20	590-690	690-780	12-18	41-68	39-108
300	510-600	600-680	11-15	54-61	108-122
400	500-590	550-560	13-16	57-65	98-118
500	450-570	470-570	15-20	69-72	88-118
550	400-510	410-520	12-21	65-80	88-118
600	340-450	360-460	18-23	70-84	88-108
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

Механические свойства прутка

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ0,2, МПа	σB, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/м2
Закалка 1030-1060 °С, масло. Отпуск 660-700 °С, воздух.	90	735	880	12	40	59

Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1240 °С, конца 780 °С. Сечения до 50 мм охлаждаются в ящиках, 51-700 мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением.

Свариваемость

ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС — необходимы подогрев и последующая термообработка, КТС.

Обрабатываемость резанием

В отожженном состоянии при НВ 157 и σB = 530 МПа Ku тв.спл. = 1.5, Ku б.ст. = 1.1.

Температура критических точек

Критическая точка	°С
Ac1	815
Ac3	925
Ar3	795
Ar1	690

Предел выносливости

σ-1, МПа	n	σB, МПа	σ0,2, МПа	Термообработка, состояние стали
314-333	1Е+7	760	640	Поковка ротора, диаметр бочки 860 мм. Отжиг 950 °С. Нормализация 1100 С. Закалка 980-1020 °С, масло. Отпуск 660-680 °С.

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	207	204	200	193	186	182	117	171	164
Плотность, ρn, кг/см3	7800				7690	7660	7620
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		36	33	32	31	30	29	29
Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м)		398	465	544	640	743	859	982
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С)	10.6	11.5	11.8	12.1	12.6	13.0
Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг · °С))	502	560	610	650	710	750

Чувствительность к охрупчиванию

Температура, °С	Время, ч	KCU, Дж/см2
—	Исходное состояние	44
500	10000	73
550	10000	49
600	5000	73

 

Условные обозначения

Механические свойства
σB	временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,2	предел текучести условный, МПа
σсж	предел прочности при сжатии, МПа
σсж0,2	предел текучести при сжатии, МПа
σ0,05	предел упругости, МПа
σизг	предел прочности при изгибе, МПа
σ-1	предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ5 , δ4 , δ10	относительное удлинение после разрыва, %
ψ	относительное сужение, %
ν	относительный сдвиг, %
ε	относительная осадка при появлении первой трещины, %
τК	предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ-1	предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV	ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2
HRCэ и HRB	твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB	твёрдость по Бринеллю
HV	твёрдость по Виккерсу
HSD	твёрдость по Шору
Физические свойства
E	модуль упругости нормальный, ГПа
G	модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρn	плотность, кг/м3
λ	коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ	удельное электросопротивление, Ом∙м
α	коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С
с	удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)

 

Поделиться: