Сталь 12хм


 

  • Классификация : 

Сталь жаропрочная низколегированная

  • Применение: 

сортовые заготовки, поковки, котельные трубы для длительной службы при температурах до 500 град.

►Химический состав в %  по ГОСТ 5520-79

C

Si Mn Ni S P Cr Mo

>0.16

0.17÷0.37 0.4÷0.7 >0.3 >0.025 >0.025 0.8÷1.1 0.4÷0.55

►Зарубежные аналоги 

США

Германия Япония Евросоюз Бельгия Китай Швеция Чехия
 

DIN/WNr

JIS EN NBN GB SS CSN

A182

A387Gr12Cl12

Gr.P12

K11562

1.7335

13CrMo4

SFVA12

STBA20

1.7335

13CrMo4

14CrMo4÷5

12CrMo

12CrMoG

2216 15121
 
 
  •  Термообработка: 

Нормализация 910 - 930oC, Отпуск 670 - 690oC, Охлаждение воздух,

  • Температура критических точек: 

Ac1 = 720 , Ac3(Acm) = 880 , Ar3(Arcm) = 790 , Ar1 = 695

 ►Механические свойства при Т=20oС

      Прокат         Размер            Напр.       σв(МПа)      sT (МПа)      δ5 (%)      ψ %       KCU (кДж / м2)  
Трубы Ж 273 x 28 Прод. 455 284 31.5 66.5 1930

 

►Физические свойства 

 

  T (Град)       E 10- 5 (МПа)      a 10 6 (1/Град)      l (Вт/(м·град))       r (кг/м3)     C (Дж/(кг·град))   R 10 9 (Ом·м)   
20 2.16     7850 498  
100 2.1 11.2 50.24     240
200 2.04 12.5 50.24   519 330
300 1.99 12.7 50.24   569 410
400 1.93 12.9 48.56   595 540
500 1.82 13.2 46.89   653 640
600 1.73 13.5 46.05   733 740
700   13.8 43.96   888 900

 

Краткие обозначения:

 

σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа   ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа   Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа   σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 - относительное удлинение после разрыва, %   σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа   J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %   n - количество циклов нагружения
sв - предел кратковременной прочности, МПа   R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %   E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2   T - температура, при которой получены свойства, Град
sT - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа   l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю   C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV - твердость по Виккерсу   pn и r - плотность кг/м3
HRCэ - твердость по Роквеллу, шкала С   а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В   σtТ - предел длительной прочности, МПа
HSD - твердость по Шору   G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

 

  • Электрошлаковая сварка стали 12ХМ и близких по свойствам: 

►Целесообразно применять стали с низкой склонностью к росту зерна при высоких температурах. Наиболее активно препятствуют росту зерна тугоплавкие соединения типа окислов, нитридов и карбидов. Стали с нитридами могут оказаться мало чувствительными к перегреву при электрошлаковой сварке, если в результате легирования, прокатки и термообработки они содержат большое количество мелкодисперсных (размером менее 500 А) частиц при наиболее полном связывании азота в нитриды.

►Хорошего результата можно достичь, подвергая стали перед сваркой термообработке в температурных интервалах наиболее интенсивного выделения мелкодисперсных и тугоплавких нитридов (И. Гривняк). Для выделения нитридов алюминия эта температурная область составляет 740-770° С и 640-660° С, карбонитридов титана - 900-920°С и 650-680° С, карбонитридов ниобия -770-780° С, карбонитридов ванадия - 700-750° С и 640-700° С, гексагональных нитридов ванадия - 700-780° С. Полученные таким образом мелкодисперсные нитриды (карбонитриды) не успевают полностью раствориться под воздействием термического цикла электрошлаковой сварки и активно препятствуют росту зерна по всей ширине зоны термического влияния вплоть до границы сплавления .

►Склонность стали к росту зерна при электрошлаковой сварке могут уменьшить не только специально получаемые мелкодисперсные нитриды. Активные нитридо- и карбидообразующие элементы титан, цирконий и ванадий существенно влияют на процессы роста зерна и в сталях с обычным содержанием азота .

►Однако не всегда сталь, мало склонная к росту зерна, обладает высокой стойкостью против хрупкого разрушения в зоне термического влияния.Наиболее высокими свойствами после перегрева обладают стали с нитридами алюминия. В качестве примера укажем, что на хромо-молибденовой стали с нитридами алюминия требуемые значения ударной вязкости металла участка перегрева сохраняются при температурах на 30-40° С более низких, чем на стали без нитридов.Механические свойства сталей с нитридами заметно зависят от толщины металла и тепловых условий сварки.Некоторое тормозящее действие на рост зерна могут оказать горофильные и уменьшающие скорость самодиффузии железа элементы, например, никель и марганец в хромомолибденовой стали.

►Высокая ударная вязкость металла вблизи границы сплавления может быть получена и при крупном бывшем аустенитном зерне. Это происходит в тех случаях, когда сталь содержит элементы, благоприятно влияющие на другие последствия перегрева. Необходимо учитывать, что хладостойкость низколегированной ферритно-перлитной стали зависит от химического состава и размера зерна феррита и возрастает с увеличения дисперсности перлита и уменьшением его доли в структуре.Наиболее сильно смещает критическую температуру хрупкости феррита в область низких температур никель (до 5%). Хром и марганец при содержании до 2% увеличивают ударную вязкость феррита, при большем количестве действие их ослабляется и может быть отрицательным. Положительное влияние оказывает также алюминий в количестве до 1,6%. Молибден и вольфрам обычно понижают ударную вязкость феррита.Измельчение перлита происходит в тем большей степени, чем более сталь легирована элементами, повышающими устойчивость аустенита и смещающими его распад в область более низких температур, - марганцем и сильными карбидообразующими элементами - ванадием, молибденом, хромом и др.

►Важно то, что повышение температуры аустенитизации снижает критическую скорость охлаждения, благоприятствует появлению промежуточной структуры и увеличивает скорость промежуточного превращения аустенита. Поэтому вблизи границы сплавления можно получить мелкодисперсные структуры перлита или бейнита при меньшем легировании, чем в нормализованной стали. Высокая же дисперсность частиц второй фазы, характерная, например, для нижнего бейнита, заметно увеличивает хладостойкость металла.

►Легирующие элементы сужают температурно-концентрационную область существования видманштеттовой структуры и ослабляют образование ее в участке перегрева. Этому же содействует ограничение количества углерода в стали (менее 0,1%). Полному устранению видманштеттовой структуры в соединениях, например, из сталей типа 12ХМ способствует дополнительное легирование марганцем, хромом или никелем до содержаний ~2%, ванадием >0,18%, титаном или цирконием >0,05%, вольфрамом >1,1 %. Подобные количества марганца, никеля, ванадия и циркония, а также 0,12% титана, понижая температуру превращения аустенита, подавляют выделение доэвтектоидного феррита по границам бывших аустенитных зерен.


создать интернет магазин - megagroup.ru, сайты с CMS
Яндекс.Метрика