Металлопрокат
Более 1000 наименований продукции
Весь лист у нас
Металлопрокат » Статьи » Сталь 12Х1МФ – расшифровка, химический состав, виды поставки, применение, свариваемость

Сталь 12Х1МФ – расшифровка, химический состав, виды поставки, применение, свариваемость

Расшифровка

Вид поставки

Применение

Свариваемость

Физические свойства

Механические свойства

Технологические свойства

Точные и ближайшие зарубежные аналоги

Условные обозначения

Конструкционная низколегированная жаропрочная сталь 12Х1МФ является теплоустойчивым сплавом, предназначенным для производства нагруженных деталей, способных работать при температурах до 600С. Состав стали подобран особым образом, каждый элемент в нем усиливает жаропрочные характеристики металла, а также повышает твердость и прочность. Сталь 12Х1МФ можно улучшать с помощью термической обработки. Благодаря ванадию в составе сплава, термическая обработка деталей дает высокие результаты. Сталь особенно востребована при производстве паропроводов, деталей паровых котлов, коллекторов. Для изготовления сварных конструкций практически не используется в виду технологических особенностей сварки.

Расшифровка

Расшифровка маркировки включает в себя сведения о химическом составе стали, процентном содержании значимых химических элементов, степени раскисления и качестве по уровню концентрации вредных примесей – фосфора и серы.

  • 12 – указывает на содержание углерода в сотых долях процента – 0.12% углерода в среднем. Влияние углерода на сталь во многом определяет ее эксплуатационные характеристики, как положительные так и отрицательный. Высокое содержание углерода делает сталь прочной и твердой, пригодной к использованию в жестких сварных конструкциях в строительстве. Такая сталь не деформируется и легко выдерживает постоянные нагрузки. Ее главным недостатком являются ломкость и растрескивание при динамических нагрузках – ударах, вибрациях. Кроме того, такую сталь достаточно сложно обрабатывать. Низкоуглеродистые стали напротив отлично противостоят ударам и вибрациям, просты в механической обработке, неограниченно свариваются, но демонстрируют низкие показатели твердости и прочности. В обоих случаях проблему можно нивелировать или устранить полностью. Для этого используют легирующие добавки в различных комбинациях или температурную обработку, которая существенно увеличивает прочность и твердость материала без потери вязкости.
  • Х1 – указывает на содержание хрома в объеме около 1%. Хром является одним их самых распространенных легирующих элементов, он эффективен и доступен, поэтому встречается повсеместно. Существует два вида сталей с применением хрома – хромированные и хромистые. Хромированные стали покрываются защитным слоем хрома снаружи, это защищает их от коррозии, пока целостность защитного слоя не нарушена. Хромистые стали, это стали легированные хромом, содержащие хром в своем составе. Такие стали при высоком содержании хрома становятся нержавеющими. Их антикоррозионные свойства не зависят от внешних покрытий и остаются с материалом на весь срок эксплуатации. Хром повышает прочность и твердость металла, немного снижая пластичность.
  • М – указывает на содержание в стали молибдена. Молибден – легирующая добавка, благодаря которой сталь значительно упрочняется при нагреве. Использовать молибден целесообразно как в жаростойких, так и в жаропрочных сталях, т.к. увеличивается и кратковременная и длительная прочность. Особенно эффективным молибден становится в связке с хромом, хромомолибденовые легированные стали обладают огромным преимуществом перед углеродистыми при использовании в условиях температурных перепадов и длительного сохранения высоких температур.
  • Ф – указывает на содержание ванадия. Ванадий, как и молибден, существенно повышает характеристики стали при нагреве, но превосходит молибден и любые другие добавки по части улучшения устойчивости стали против отпуска.

В составе стали 12Х1МФ содержатся и другие химические элементы, это видно на таблице ниже. В маркировку попадают только те из них, которые непосредственно влияют на свойства и характеристики металла.

Химический состав, % (ГОСТ 20072-74)

C

Mn

Si

Cr

V

Mo

Ni

S

P

Cu

0,08-0,15

0,40-0,70

0,17-0,37

0,90-1,20

0,15-0,30

0,25-0,35

не более 0,30

не более 0,025

не более 0,030

не более 0,20

Вид поставки

Сталь 12Х1МФ поставляется в следующих состояниях:

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 20072-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71.
  • Трубная заготовка: ТУ 108.11.653-82, ТУ 108-938-80, ТУ 14-1-1529-93, ТУ 14-1-2560-78.
  • Трубы: ТУ 108-754-78, ТУ 14-3-341-75.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ТУ 14-1-1397-75.
  • Лист: ГОСТ 5520-79, ТУ 108-1273-84, ТУ 14-1-687-73, ТУ 14-1-1584-75.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75.
  • Поковки и кованые заготовки: ГОСТ 1133-71, ТУ 108.17.1050-78.

Применение

Сталь 12Х1МФ является теплоустойчивой и улучшаемой с помощью термической обработки. Она используется для изготовления деталей, работающих при длительном сохранении высоких температур (до 600С). Это детали паровых котлов, коллекторов, газопроводов, паропроводов, турбин и других систем, требующих надежных деталей, способных работать при перегреве в нагруженном состоянии.

Свариваемость

Сталь 12Х1МФ может свариваться без ограничений при условии, что сталь не подогревается до начала сварки и не проходит термообработку после. Это условие трудновыполнимо или выполнимо при потери качества. Применяется сварочная проволока порошкового типа.

Температура критических точек, °С

Ас1

Ас3(Асm)

Аr3(Аrсm)

Аr1

Мн

760

890

825

730

430

Физические свойства

Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний, °С

Сталь

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

12Х1МФ

198

193

188

183

175

167

157

151

Плотность ρ кг/см3 при температуре испытаний, °С

Сталь

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

12Х1МФ

7800

7780

7750

7720

7680

7640

7600

7570

7540

7560

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Сталь

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

12Х1МФ

44

44

42

40

37

35

32

28

28

Удельное электросопротивление ρ нОм*м, при температуре испытаний °С

Сталь

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

12Х1МФ

230

278

343

430

532

647

775

926

1087

1130

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1, при температуре испытаний, °С

20-100

20-200

20-300

20-400

20-500

20-600

20-700

20-800

20-900

20-1000

12,4

13,0

13,6

14,0

14,4

14,7

14,9

14,8

12,0

Механические свойства

ГОСТ

Состояние
поставки

Сечение, мм

КП

σ0,2,МПа

σв, МПа

δ5, %

ψ, %

KCU, Дж/см2

Твердость НВ не более

не менее

ГОСТ 20072-74

Пруток. Норма-
лизация при 960-
980°С, охл.на
воздухе; отпуск
при 700-750°С,
охл. на воздухе

90

255

470

21

55

98

ГОСТ 5520-79

Лист 2; 3; 16; 18-й
категорий термо-
обработанный

4-40

294

440-588

21

78

ГОСТ 8479-70

Поковка. Норма-
лизация

До 100

215

215

430

24

53

54

123-167

100-300

20

48

49

300-500

18

40

44

500-800

16

35

39

100-300

245

245

470

19

42

39

143-179

300-500

17

35

34

 

Механические свойства при испытании на длительную прочность (ГОСТ 20072-74)

Предел ползучести, МПа

Скорость ползучести, %/ч

Температура, °С

177

1/10000

520

127

1/100000

520

116

1/10000

560

82

1/100000

560

88

1/10000

580

61

1/100000

580

 

Предел длительной прочности, МПа

Длительность, ч

Температура, °С

196

10000

520

157

100000

520

137

10000

560

106

100000

560

118

10000

580

88-98

100000

580

 

Чувствительность к охрупчиванию при старении

Время, ч

Температура, °С

KCU, Дж/см2

Исходное состояние

176

3000

600

235

5000

625

245

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С

σ0,2,МПа

σв, МПа

δ5, %

ψ, %

KCU, Дж/см2

Нормализация при 950-1030 °С; отпуск при 680-760 °С

20

320-450

510-580

25-33

67-77

147-196

480

330

480-490

22

75

137

500

315-325

435-470

18-20

67-74

520

315-325

430-450

21-24

75

108

560

215-315

305-500

20-26

78-84

127

580

205-245

295-440

22-28

66-84

600

185-265

225-440

23-38

74-85

Труба диаметром 273 мм с толщиной стенки 29 мм.
Нормализация при 980-1000 °С; отпуск при 740-760 °С

20

305

490

23-33

71-74

127-157

100

285

450

27

73

235

200

255

450

23

71

235

300

225

480

19

66

181

400

215

430

24

73

147

450

205

390

25

80

480

225

410

28

78

127

500

205

345

25

81

132

540

225

355

28

83

137

600

175

215

25

87

235

Образец продольный (из трубы) диаметром 6 мм, длиной 30 мм.
Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с

850

73

82

36

85

900

51

66

44

97

950

44

60

54

98

1000

35

50

60

100

1050

30

42

56

100

1100

23

31

58

100

1150

14

18

55

100

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1240, конца 780. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях, сечения 51 — 100 мм — в ящиках, сечения 500—600 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Обрабатываемость резанием — Kvб.ст= 1,35 и Kvтв.спл = 1,50 в нормализованном и отпущенном состоянии при НВ > 138 и σв = 460 МПа.

Жаростойкость

Среда

Температура,°С

Длительность испытания, ч

Глубина, мм/год

Воздух

585

0,07

625

0,491

650

5000

0,509-1,2

Сталь 12Х1МФ – точные и ближайшие зарубежные аналоги

Англия

Германия

Испания

BS

DIN,WNr

UNE

1503-660-440

1.7715

14MoV6-3

 

13MoCrV6

Условные обозначения

Механические свойства

HB

KCU

y

d5

sT

sв

МПа

кДж / м2

%

%

МПа

МПа

Твердость по Бринеллю

Ударная вязкость

Относительное сужение

Относительное удлинение при разрыве

Предел текучести

Предел кратковременной прочности

Свариваемость

 

Без ограничений

Сварка с ограничениями

Трудносвариваемая

Подогрев

нет

до 100–1200С

200–3000С

Термообработка

нет

есть

отжиг

Физические свойства

R

Ом·м

Удельное сопротивление

r

кг/м3

Плотность

C

Дж/(кг·град)

Удельная теплоемкость

l

Вт/(м·град)]

Коэффициент теплопроводности

a

1/Град

Коэффициент линейного расширения

E

МПа

Модуль упругости

T

Град.

Температура

Оформление заказа
Организация; контактные Ф.И.О.:
Телефон:
Комментарий:
Форма заказа обратного звонка!
Организация; контактные Ф.И.О.:
Телефон: