Сталь 31Х19Н9МВБТ
Общие сведения
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. |
Назначение |
Роторы, диски, болты, крепежные детали, валы, работающие при 600 °С. Сталь жаропрочная аутенситного класса. |
Химический состав
Химический элемент | % |
Углерод (C) | 0.28-0.35 |
Вольфрам (W) | 1.0-1.5 |
Кремний (Si), не более | 0.8 |
Медь (Cu), не более | 0.30 |
Молибден (Mo) | 1.0-1.5 |
Марганец (Mn) | 0.8-1.5 |
Никель (Ni) | 8.0-10.0 |
Ниобий (Nb) | 0.2-0.5 |
Титан (Ti) | 0.2-0.5 |
Фосфор (P), не более | 0.035 |
Хром (Cr) | 18.0-20.0 |
Сера (S), не более | 0.020 |
Механические свойства
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
Пруток. Диск. Закалка 1150-1180 °С, вода. Старение 700 °С, выдержка 50 ч. | |||||
20 | 315-420 | 725-860 | 32-50 | 25-58 | 39-127 |
300 | 315 | 690 | 32 | 46 | 147 |
400 | 305 | 660 | 28 | 43 | 137 |
500 | 275 | 620 | 26 | 45 | 142 |
600 | 255 | 580 | 26 | 46 | 93 |
700 | 245 | 410 | 21 | 40 | 98 |
800 | 195 | 235 | 29 | 64 | |
Диск. Ротор. Закалка 1150-1180 °С, вода. Старение 750 °С, выдержка 12-15 ч. (Образцы тангенциальные) | |||||
20 | 340-570 | 600-840 | 9-34 | 10-42 | 20-83 |
300 | 285-390 | 560-580 | 12-23 | 19-34 | 29 |
450 | 365-380 | 520-580 | 12-23 | 16-34 | 34 |
500 | 355-400 | 520-580 | 12-24 | 16-38 | 29-98 |
550 | 235-330 | 490-520 | 13-24 | 16-34 | 39 |
600 | 235-330 | 490-510 | 15-21 | 16-39 | 39-108 |
650 | 245-320 | 410-470 | 12-23 | 16-41 | 39-167 |
700 | 235-255 | 340-420 | 17-29 | 25-53 | 39-127 |
Пруток. Диск. Закалка 1150-1180 °С, вода. Старение 800 °С, 15 ч, воздух. | |||||
20 | 320-390 | 730-820 | 31-44 | 40-49 | 93 |
600 | 245 | 480 | 20 | 46 | 108 |
650 | 235 | 430 | 24 | 55 | 108 |
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и отожженный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с. | |||||
800 | 275 | 315 | 33 | 68 | |
900 | 205 | 215 | 28 | 67 | |
1000 | 115 | 125 | 45 | 85 | |
1100 | 66 | 80 | 54 | 90 | |
1200 | 41 | 49 | 59 | 94 |
Механические свойства прутка
Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % |
Закалка 1140-1180 °С, вода. Старение 750-800 °С, 15 ч, воздух. | 60 | 295 | 590 | 30 | 40 |
Механические свойства при 20 С в завис. от тепловой выдержки
Термообработка, состояние поставки | σ0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
Диск диаметром 900 мм. Образцы радиальные | |||||
Тепловая выдержка 600 °С, 6000 ч | 790 | 370 | 32 | 44 | 60 |
Тепловая выдержка 600 °С, 20000 ч | 830 | 410 | 27 | 35 | 40 |
Тепловая выдержка 600 °С, 60000 ч | 860 | 410 | 19 | 19 | 24 |
Тепловая выдержка 650 °С, 6000 ч | 610 | 330 | 28 | 33 | 38 |
Тепловая выдержка 650 °С, 30000 ч | 860 | 430 | 17 | 17 | 14 |
Тепловая выдержка 700 °С, 1000 ч | 790 | 370 | 20 | 36 | 46 |
Тепловая выдержка 700 °С, 6000 ч | 810 | 330 | 16 | 12 | |
Тепловая выдержка 750 °С, 6000 ч | 660 | 310 | 12 | ||
Тепловая выдержка 750 °С, 20000 ч | 470 | 320 | 6 | ||
Тепловая выдержка 7500 °С, 40000 ч | 530 | 350 | 5 | ||
Тепловая выдержка 750 °С, 60000 ч | 430 | 370 | 3 | 14 | 6 |
Тепловая выдержка 800 °С, 1000 ч | 780 | 350 | 23 | 26 | 22 |
Тепловая выдержка 800 °С, 6000 ч | 610 | 340 | 12 | ||
Пруток. Закалка 1150 °С, вода. | |||||
Тепловая выдержка 650 °С, 10000 ч | 950 | 450 | 22 | 48 | 80 |
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1230, конца 900. Охлаждение на воздухе. |
Свариваемость |
трудносвариваемая. Способ сварки — РДС. Для снятия сварочных напряжений рекомендуется термообработка. |
Обрабатываемость резанием |
В термообработанном состоянии при НВ 175 и σB = 590 МПа Ku тв.спл. = 0,6, Ku б.ст. = 0,3. |
Жаростойкость
Среда | Температура, °С | Длительность испытания, ч | Глубина, мм/год | Группа стойкости или балл |
75\%N2+17,5\%O2+4\%CO2+0,5\%SO | 650 | 10000 | 0,01-0,011 | 4 |
Физические свойства
Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 201 | 186 | 181 | 175 | 167 | 157 | ||||
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 78 | 68 | 65 | 62 | 58 | 54 | ||||
Плотность, ρn, кг/см3 | 7960 | |||||||||
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 15 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 25 | |||
Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м) | 850 | 900 | 980 | 1020 | 1080 | 1100 | 1150 | |||
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) | 16.6 | 16.9 | 17.2 | 17.5 | 17.8 | 18.2 | 18.5 | 18.9 | 19.3 | 19.7 |
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: