Сталь 20Х3МВФ (ЭИ415)

Позначення

Назва Значення
Позначення ГОСТ кирилиця 20Х3МВФ
Позначення ГОСТ латиниця 20X3MBF
Трансліт 20H3MVF
За хімічним елементам 20Cr3MoWV
Назва Значення
Позначення ГОСТ кирилиця ЭИ415
Позначення ГОСТ латиниця EI415
Трансліт EhI415
За хімічним елементам -

Опис

Сталь 20Х3МВФ застосовується: для виготовлення роторів, дисків, поковок, болтів, труб високого тиску для хімічної апаратури і гидрогенизационных установок, спеціального кріплення і інших деталей, що працюють при температурах до +540−560 °С; деталей трубопроводів з загартуванням у масло і відпусткою на повітрі; труб установок для хімічних і нафтохімічних виробництв з умовним тиском Ру=19,6−98 МПа (200−1000 кгс/см2); азотованих деталей авіабудування; заготовок валів і цельнокованых роторів стаціонарних і транспортних парових турбін.

Примітка

Сталь цементируемая перлітового класу.
Температура інтенсивного утворення окалини +600 °С.

Стандарти

Назва Код Стандарти
Листи і смуги В23 ГОСТ 103-2006
Сортовий і фасонний прокат В22 ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006
Листи і смуги В33 ГОСТ 4405-75, TУ 14-1-702-73
Сортовий і фасонний прокат В32 ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 20072-74, TУ 14-1-2090-77, TУ 14-1-3957-85, TУ 14-11-245-88
Класифікація, номенклатура і загальні норми В20 ОСТ 1 90005-91
Болванки. Заготовки. Сляби В31 ОСТ 1 90157-74
Болванки. Заготовки. Сляби В21 ОСТ 1 90176-75
Обробка металів тиском. Поковки В03 ОСТ 26-01-135-81, TУ 108-1029-81
Термічна і термохімічна обробка металів В04 СТ ЦКБА 026-2005
Труби сталеві та з'єднувальні частини до них В62 TУ 14-3Р-251-2007, TУ 14-3-251-74

Хімічний склад

Стандарт C S P Mn Cr Si Ni Fe Cu V Ti Mo W
TУ 108-1029-81 0.17-0.24 ≤0.022 ≤0.025 0.25-0.6 2.4-3.3 ≤0.4 ≤0.5 Залишок ≤0.25 0.6-0.85 - 0.35-0.55 0.3-0.5
TУ 14-3Р-251-2007 0.15-0.23 ≤0.025 ≤0.03 0.25-0.5 2.8-3.3 0.17-0.37 ≤0.3 Залишок ≤0.2 0.6-0.85 - 0.35-0.55 0.3-0.5
TУ 14-1-2090-77 0.15-0.2 ≤0.025 ≤0.03 0.25-0.5 2.8-3.3 0.17-0.37 ≤0.5 Залишок ≤0.3 0.6-0.85 - 0.35-0.55 0.3-0.5
ГОСТ 20072-74 0.15-0.23 ≤0.025 ≤0.03 0.25-0.5 2.8-3.3 0.17-0.37 ≤0.3 Залишок ≤0.2 0.6-0.85 ≤0.03 0.35-0.55 0.3-0.5
Fe - основа.
За ГОСТ 20072-74 при виплавці сталі скрап-процесом зміст Cu ≤ 0,30%. Допускається наявність титану до 0,030%. При виплавці сталі методом електрошлакової переплавки масова частка сірки повинна бути не більше 0,015%.
За ТУ 108-1029-81 хімічний склад наведено для стали марки 20Х3МВФА (ЕІ415А). У заготовках допускається відхилення за вмістом елементів, зазначених в таблиці: вуглець ± 0,010%, кремній + 0,030%. Для металу ВДП допускається відхилення вмісту марганцю +0,10% / - 0,15%. Відхилення вмісту кремнію в металі ВДП і ЕШП допускається в межах ± 0,050%. У стали ЕШП вміст сірки повинно бути не більше 0,015%.
За ТУ 14-1-2090-77 хімічний склад наведено для стали марки 20Х3МВФ (ЕІ415). У стали марки 20Х3МВФ-Ш (ЕІ415-Ш) вміст сірки повинно бути не більше 0,015%. При дотриманні всіх вимог ТУ допускаються відхилення за хімічним складом відповідно до таблиці 2 ГОСТ 20072. Допускається вміст залишкових елементів: нікелю - не більше 0,50% і міді - не більше 0,30%.

Механічні властивості

Перетин, мм sТ|s0,2, МПа σB, МПа d5, % y, % KCU, кДж/м2 HB, МПа HRC
Диски діаметром 600-1000 мм, товщиною 100-150 мм Загартування в масло з 1050 °С + Відпустку при 700 °С (зразки тенгенциальные)
- 730-810 870-910 13 45-50 - - -
Градація показників властивостей готових термооброблених деталей по ОСТ 1 90005-91
- - - - - - 321-415 31-43.5
Диски діаметром 600-1000 мм, товщиною 100-150 мм Загартування в масло з 1050 °С + Відпустку при 700 °С (зразки тенгенциальные)
- 700 780 12 55 - - -
Градація показників властивостей готових термооброблених деталей по ОСТ 1 90005-91
- - - - - - 302-363 28-39
Заготівлі валів роторів парових турбін за ТУ 108-1029-81 (у графі стан постачання вказана категорія міцності і напрямок і місце вирізки зразка)
- 589-736 ≥736 ≥13 ≥40 ≥490 - -
Диски діаметром 600-1000 мм, товщиною 100-150 мм Загартування в масло з 1050 °С + Відпустку при 700 °С (зразки тенгенциальные)
- 700 780 10 39 - - -
Заготівлі валів роторів парових турбін за ТУ 108-1029-81 (у графі стан постачання вказана категорія міцності і напрямок і місце вирізки зразка)
- 589-736 ≥716 ≥11 ≥32 ≥390 - -
Диски діаметром 600-1000 мм, товщиною 100-150 мм Загартування в масло з 1050 °С + Відпустку при 700 °С (зразки тенгенциальные)
- 660 720 10 33 - - -
Заготовки деталей трубопровідної арматури. Загартування в масло від 1030-1080 °C (витяг 2,5-4,5 год в залежності від товщини і маси заготовки) + Відпустку при 660-700 °C, охолодження на повітрі
≤25 735-835 ≥880 ≥12 ≥40 ≥588 277-321 -
Диски діаметром 600-1000 мм, товщиною 100-150 мм Загартування в масло з 1050 °С + Відпустку при 700 °С (зразки тенгенциальные)
- 580-610 600-630 - 44-52 - - -
Заготовки деталей трубопровідної арматури. Загартування в масло від 1030-1080 °C (витяг 2,5-4,5 год в залежності від товщини і маси заготовки) + Відпустку при 660-700 °C, охолодження на повітрі
≤400 640-735 ≥735 ≥13 ≥40 ≥490 248-293 -
Диски діаметром 600-1000 мм, товщиною 100-150 мм Загартування в масло з 1050 °С + Відпустку при 700 °С (зразки тенгенциальные)
- 510-550 530-560 10-12 44 - - -
Загартування в масло з 1030-1060 °C + Відпустку при 660-700 °C
- 620-650 730-750 11-13 32-40 392-491 - -
Диски діаметром 600-1000 мм, товщиною 100-150 мм Загартування в масло з 1050 °С + Відпустку при 700 °С (зразки тенгенциальные)
- 480-500 490-540 11 27-40 - - -
Загартування в масло з 1030-1060 °C + Відпустку при 660-700 °C
≤25 ≥750 ≥900 ≥12 ≥40 ≥589 - -
Зразок діаметром 6 мм, довжиною 30 мм, кований і нормалізований. Швидкість деформування 16 мм/хв. Швидкість деформації 0,009 1/з
- ≥49 ≥72 ≥56 ≥100 - - -
Прутки гарячекатані і ковані по ТУ 14-1-2090-77. Зразки поздовжні. Загартування в масло з 1030-1060 °C + Відпустку при 660-700 °C (витяг 1-3 год), охолодження на повітрі
≥735 ≥880 ≥12 ≥40 ≥588 269-341 -
Зразок діаметром 6 мм, довжиною 30 мм, кований і нормалізований. Швидкість деформування 16 мм/хв. Швидкість деформації 0,009 1/з
- ≥31 ≥49 ≥58 ≥100 - - -
Прутки гарячекатані і ковані по ТУ 14-1-2090-77. Зразки поздовжні. Загартування в масло з 900-1950 °C + Відпустку при 250-350 °C (витримка 2 год), охолодження на повітрі
≥885 ≥1080 ≥10 ≥55 ≥686 320-415 -
Зразок діаметром 6 мм, довжиною 30 мм, кований і нормалізований. Швидкість деформування 16 мм/хв. Швидкість деформації 0,009 1/з
- ≥22 ≥45 ≥66 ≥100 - - -
Сортовий прокат. Загартування в масло з 1030-1060 °С + Відпустку при 660-700 °С, охолодження на повітрі
≤90 ≥735 ≥880 ≥12 ≥40 ≥579 - -
Зразок діаметром 6 мм, довжиною 30 мм, кований і нормалізований. Швидкість деформування 16 мм/хв. Швидкість деформації 0,009 1/з
- ≥15 ≥26 ≥77 ≥100 - - -
Труби безшовні для хімічних і нафтохімічних виробництв в стані поставки (вказано напрямок вирізки зразка)
≥490 ≥784 ≥12 - ≥490 241-285 -
Зразок діаметром 6 мм, довжиною 30 мм, кований і нормалізований. Швидкість деформування 16 мм/хв. Швидкість деформації 0,009 1/з
- ≥17 ≥27 ≥79 ≥100 - - -
Труби безшовні для хімічних і нафтохімічних виробництв в стані поставки (вказано напрямок вирізки зразка)
≥490 ≥784 ≥14 - ≥590 241-285 -
Поковка ротора 47 т., діаметр бочки 965-1075 мм. Нормалізація при 1050 °С + Загартування в масло з 1000 °С + Відпустку при 670 °С, охолодження з піччю до 150 °С далі на повітрі (зразки тангенціальні)
- 590-690 690-780 12-18 41-68 - - -
Штампування по ОСТ 1 90176-75. Загартування в масло з 1030-1060 °C + Відпустку при 660-700 °C (витримка 1 год), охолодження на повітрі
≥735 ≥883 ≥12 ≥40 ≥588 285-331 -
Поковка ротора 47 т., діаметр бочки 965-1075 мм. Нормалізація при 1050 °С + Загартування в масло з 1000 °С + Відпустку при 670 °С, охолодження з піччю до 150 °С далі на повітрі (зразки тангенціальні)
- 510-600 600-680 11-15 54-61 - - -
- 500-590 550-560 13-16 57-65 - - -
- 450-570 470-570 15-20 69-72 - - -
- 400-510 410-520 12-21 65-80 - - -
- 340-450 360-460 18-23 70-84 - - -

Опис механічних позначень

Назва Опис
sТ|s0,2 Межа плинності або межа пропорційності з допуском на залишкову деформацію - 0,2%
σB Межа короткочасної міцності
d5 Відносне подовження після розриву
y Відносне звуження
KCU Ударна в'язкість
HB Твердість по Брінеллю
HRC Твердість по Роквеллу (індентор алмазний, сфероконический)

Фізичні характеристики

Температура Е, ГПа r, кг/м3 l, Вт/(м · °С) R, НОм · м a, 10-6 1/°С С, Дж/(кг · °С)
0 207 7800 - - - -
20 207 7800 385 - - -
100 204 - 36 398 106 502
200 200 - 33 465 115 560
300 193 - 32 544 118 610
400 186 7690 31 640 121 650
500 182 7660 30 743 126 710
600 117 7620 29 859 126 710
700 171 - 29 982 - -
800 164 - - - 13 750

Опис фізичних позначень

Назва Опис
Е Модуль нормальної пружності
r Щільність
l Коефіцієнт теплопровідності
R Уд. електроопір

Технологічні властивості

Назва Значення
Зварюваність обмежено зварювана. Способи зварювання: РДС - необхідні підігрів і подальша термообробка, КТС.
Температура кування Початку - 1240 °C, кінця - 780 °C. Перерізу до 50 мм охолоджуються в ящиках, 51-700 мм піддаються відпалу з одним переохолодженням.
Оброблюваність резаньем У відпаленому стані при НВ 157 ... =530 МПа Kn тб.спл.=1.5 Kn б.ст.=1.1