Теплоустойчивая сталь (по ГОСТ 20072-74)

Сталь предназначена для изготовления деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре до 600 °С в течение длительного времени.

Классификация

По видам обработки сталь подразделяют на горячекатаную; кованую; калиброванную; калиброванную шлифованную.
По состоянию материала сталь подразделяют на термически необработанную; термически обработанную - Т; нагартованную - Н (для калиброванной стали),
В зависимости от назначения торячкатаную и кованую сталь подразделяют на подгруппы: а - для горячей обработки давлением;б - для холодной обработки (обточки, строжки, фрезерования и другой обработки по всей поверхности); в - для холодного волочения (подкат). Назначение стали (подгруппу) указывают в заказе.

Примеры обозначений:

Горячекатаная квадратная сталь со стороной квадрата 30 мм, обычной точности проката В, марки 20ХЗМВФ, предназначенная для холодной механической обработки (подгруппа б), без термической обработки:

Квадрат

В 30 ГОСТ 2591-8S
20ХЗМЬФ-б ГОСТ20072 -74

Горячекатаная полосовая сталь толщиной 36 мм, шириной 90 мм, марки 20Х1М1Ф.1БР-Ш, предназначенная для холодной механической обработки (подгруппа б), термически обработанная (Т):

Полоса

36 х 90 ГОСТ 10З - 76
20Х1М1Ф1БР - Ш - б - Т ГОСТ 20072 - 74

Калиброванная круглая сталь диаметром 25 мм, квалитета hl0, марки 12Х1МФ, нагарто-ваннаа (Н), качества поверхности В

Круг

25 - h10 ГОСТ 7417 - 75
12X1МВФ - Н - В ГОСТ 20072 - 74

Технические требования

    Горячекатаную и кованую сталь перлитного класса в соответствии с заказом поставляют термически обработанной (отожженной, отпущенной или нормализованной с высоким отпуском) или без термической обработки. Горячекатаную сталь и кованую сталь мартенситного класса поставляют термически обработанной (отожженой, отпущенной или нормализованной с высоким отпуском).
    Калиброванную сталь Б соответствии с заказом поставляют термически обработанной или нагартованной (за исключением стали марки 20ХЗМВФ).
    Химические элементы в марках стали обозначены следующими буквами: Б - ниобий) В - вольфрам, М - молибден, Н - никель, F -бор, Т - титан, Ф - ванадий, Х - хром.
    Наименование марок сталей состоит из обозначения элементов и следующих за ними цифр. Цифры, стоящие после букв, указывают среднее содержание легирующего элемента в целых единицах, кроме элементов, присутствующих в стали в малых количествах. Цифры перед буквенным обозначением указывают среднее или максимальное (при отсутствии нижнего предела) содержание углерода в стали в сотых долях процента. Сталь, полученную методом электрошлакового переплава, дополнительно обозначают через тире в конце наименования марки буквой Ш, Механические свойства стали приведены в табл., 21а, 21.

21а. Твердость горячекатаной и кованой отожженной, отпущенной или нормализованной с высоким отпуском стали

Марки теплоустойчивой стали		Диаметр отпечатка, мм, не менее	Твердость НВ, не более
Новое обозначение	Старое обозначение	Диаметр отпечатка, мм, не менее	Твердость НВ, не более
12Х1МФ	12ХМФ	4,1	217
20Х1М1Ф1ТР	Э1Ш2	4,0	229
20Х1М1Ф1БР	20ХМФБР, ЭП44	4,0	229
25Х1МФ	ЭИ410	4,0	229
20ХЗМВФ	ЭИ415. ЭИ579	3,7	269
15Х5	Х5	4,1	217
12Х8ВФ	1Х8ВФ	4,1	217
12МХ	-	4.1	217
15Х5М	Х5М	4,1	217

Сортамент стали:

    ГОСТ 2590-88 - для горячекатаной круглой;
    ГОСТ 2591-SS - для горячекатаной квадратной;
    ГОСТ 1133-71 - для кованой круглой и квадратной;
    ГОСТ 103-76 и ГОСТ 4405-75 - для горячекатаной полосовой;
    ГОСТ 7417-75 - для калиброванной и калиброванной шлифованной круглой;
    ГОСТ 8559-75 - для калиброванной квадратной;
    ГОСТ 8560-78 - для калиброванной шестигранной.

21. Механические свойства стали

Марка стали	Рекомендуемые режимы термической обработки			Механические свойства
	Закалка, нормализация, отжиг		Отпуск или старание *	Предел текучести s_т, МПа	Временное сопротивление s_в, МПа	Относительное удлинение d_5,%	Относительное сужение поперечного сечения Y,%	Ударная вязкость KCU, Дж/см²
	Температура нагрева, ^оС	Среда охлаждения	Температура нагрева ^оС	не менее
12МХ	Нормализация 91С - 930	Воздух	670 - 690	235	410	21	45	59
12Х1МФ (12ХМФ)	Нормализация 960 - 980	Воздух	700 - 750	255	470	21	55	98
20Х1М1Ф1ТР (ЭП182)	Закалка 970 - 990	Масло	680 - 720	665	780	15	50	59
20Х1М1Ф1БР (20ХМФБР, ЭП44)	Вариант 1 Закалка 970 - 990 Вариант II Нормализация 1030 - 1050	Масло Воздух	680 - 720 Выдержка б ч Ступенчатый отпуск 600/3 ч	665 665	780 780	14 14	50 50	59 59
25Х1МФ (ЭИ10)	Закалка Вариант 1 880 - 900 Вариант II 930 - 950	Масло Масло	640 - 660 620 - 660	735 665	880 780	14 16	50 50	59 59
18Х3МВ (ЭИ578)	Закалка 950 - 970	Масло	660 - 680	440	640	18	-	118
15Х5(Х5)	Отжиг 880 - 860	С печью	-	165	390	24	50	98
15Х5М (Х5М)	То же	То же	-	215	390	22	50	118
15Х5ВФ (Х5ВФ)	"	"	-	215	390	22	50	118
12Х8ВФ (1Х8ВФ)	"	"	-	215	390	22	50	118
* Охлаждение на воздухе. Нормы механических свойств относятся к образцам, отобранным из прутков диаметром или толщиной до 90 мм вкл. При испытании прутков диаметром или толщиной свыше: 90 до 150 мм допускается понижение относительного удлинения на 2 %, относительного сужения на 5 % И ударной вязкости на 10 % по сравнению с нормами, указанными в табл. 21, Для прутков диаметром или толщиной 151 мм и выше допускается понижение относительного удлинения на 3 %, относительного сужения на 10 % и ударной вязкости на 15 %. Вариант термической обработки и механических свойств (I или II) стали марки 25Х1МФ оговаривается в заказе.

22. Рекомендации по применению теплоустойчивой стали

Марка стали	Назначение	Рекомендуемая температура применения, °С	Срок работы	Температура начала интенсивного окалинообразованя, °С
12МХ	Трубы пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления, поковки для паровых котлов и паропроводов, детали цилиндров газовых турбин	510	Весьма длительный	570
20Х1М1Ф1БР (ЭП44)	Крепежные детали турбин и фланцевых соединений паропроводов и аппаратуры	500 - 580	-	-
25Х1МФ (ЭИ10)	Болты, плоские пружины, шпильки и другие крепежные детали	510	Весьма длительный	600
25Х2М1Ф (ЭИ723)	Плоские пружины, болты, шпильки и другие крепежные детали	520 - 550	Тоже	600
20ХЗМВФ (ЭИ415, ЭИ579)	Роторы, диски, поковки, болты. Трубы высокого давления, для химической аппаратуры и гицрогенизационных установок	500- 560	Длительный	600
15Х5 (Х5)	Трубы, детали насосов, лопатки турбомашин, подвески котлов	600	-	650
12Х8ВФ (1Х8ВФ)	Трубы печей, аппаратов и коммуникаций нефтезаводов	500	Длительный	650
20Х1М1Ф1ТР (ЭИ182)	Крепежные детали турбин и фланцевых соединений паропроводов и аппаратуры	500 - 5SO	-	-
15Х5М (Х5М). 15Х5ВФ (Х5ВФ)	Корпусы к внутренние элементы аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов и крегинговых труб, детали насосов задвижки, крепеж	600	Весьма длительный	650
Примечание. Под длительным сроком работы условно понимают время службы детали от 1000 до 10 000 ч (в отдельных случаях до 20 000 ч), под весьма длительным сроком работы - время значительно более 10 000 ч (обычно от 50 000 до 100 000 ч),