Энергетика · паровые турбины
Лопатки паровых турбин, диски и обоймы.
Сталь.
13Х11Н2В2МФ
00 · Параметры
Ключевые параметры
Плотность
7.80
г/см³
Свариваемость
Свариваемость трудная
Класс
Мартенситный
структурный
Норматив
ГОСТ 5632-2014
01 · Состав
Химический состав
Массовая доля по ГОСТ 5632-2014.
| Элемент | Диапазон, % | Роль | Шкала |
|---|---|---|---|
| CУглерод | 0.1 – 0.16 | прочность, закаливаемость | |
| PФосфор | ≤ 0.03 | примесь | |
| SСера | ≤ 0.025 | примесь | |
| VВанадий | 0.18 – 0.3 | карбидообразующий, зерно | |
| WВольфрам | 1.6 – 2 | жаропрочность | |
| CrХром | 10.5 – 12 | коррозионная стойкость | |
| FeЖелезо | основа | основа | |
| MnМарганец | ≤ 0.6 | раскисление, прокаливаемость | |
| MoМолибден | 0.35 – 0.5 | стойкость к питтингу | |
| NiНикель | 1.5 – 1.8 | аустенитная структура, вязкость | |
| SiКремний | ≤ 0.6 | раскислитель |
Источник: ГОСТ 5632-2014, Таблица 1. Fe – основа.
02 · Свойства
Механические свойства при +20 °C
По виду продукции и состоянию материала.
| Вид проката | Состояние | σв, МПа | σ₀.₂, МПа | δ₅, % | ψ, % | KCU, Дж/см² | Твёрдость | Стандарт |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| пруток/кованая/калиброванная металлопродукция (Вариант 1) | Вариант 1: Закалка с (1000–1020) °С, охлаждение на воздухе или в масле, отпуск (660–710) °С, охлаждение на воздухе | 880 | 735 | 15 | 55 | – | – | ГОСТ 5949-2018, табл. 3, № марки 1–5 «13Х11Н2В2МФ (ЭИ961)», Вариант 1: σв ≥ 880, σт ≥ 735, δ5 ≥ 15 %, ψ ≥ 55 %, KCU ≥ 88 Дж/см² |
| пруток/кованая/калиброванная металлопродукция (Вариант 2) | Вариант 2: Закалка с (1000–1020) °С, охлаждение в масле или на воздухе, отпуск (540–590) °С, охлаждение на воздухе | 1080 | 930 | 13 | 55 | – | – | ГОСТ 5949-2018, табл. 3, № марки 1–5 «13Х11Н2В2МФ», Вариант 2: σв ≥ 1080, σт ≥ 930, δ5 ≥ 13 %, ψ ≥ 55 %, KCU ≥ 69 Дж/см² |
| – | Вариант 1: закалка (1000–1020) °C охл. воздух/масло, отпуск (660–710) °C охл. воздух | – | 735 | – | – | 88 | – | ГОСТ 5632-2014 |
| – | Вариант 2: закалка (1000–1020) °C охл. масло/воздух, отпуск (540–590) °C охл. воздух | – | 930 | – | – | 69 | – | ГОСТ 5632-2014 |
| горячекатаная/кованая/калиброванная/со спец. отделкой поверхности | термически обработанное (отожжённое или отпущенное) состояние | – | – | – | – | – | 269 HB | ГОСТ 5632-2014 |
Стандарты и справочные источники указаны в строках таблицы.
05 · Технологические
Технологические свойства
Свариваемость
Свариваемость трудная
Свариваемость трудная (требует подогрева и послесварочной термообработки). Сложнолегированная W-Mo-V мартенситная жаропрочная сталь 11 % Cr (ЭИ961) с высокой закаливаемостью. Нормативный режим: предварительный/сопутствующий подогрев 300 °C, пролёживание до термообработки не допускается, термообработка – отпуск 700–720 °C без охлаждения ниже температуры подогрева (при толщине свыше 30 мм перед термообработкой подстуживание до 100 °C). Ручная дуговая сварка электродами Э-12Х11НВМФ (КТИ-10): металл шва σ0,2 = 588 / σв = 735 МПа, δ5 = 15 %, ψ = 55 %, KCU = 0,5 МДж/м²; сварное соединение σв = 735 МПа. Длительная прочность сварных соединений за 10^6 ч не менее 120 МПа.
Коррозионная стойкость
Жаропрочная мартенситная сталь повышенной окалиностойкости в пределах рабочих температур; температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде 750 °C
Жаропрочная мартенситная сталь повышенной окалиностойкости в пределах рабочих температур; температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде 750 °C. Коррозионная стойкость в агрессивных средах ограничена (основное назначение – жаропрочность).
Термообработка
Термоупрочняемая мартенситная жаропрочная сталь: закалка
Термоупрочняемая мартенситная жаропрочная сталь: закалка (1000–1020) °C, охлаждение на воздухе/в масле + отпуск 660–710 °C (повышенная пластичность, Вариант 1) или 540–590 °C (повышенная прочность, Вариант 2) по ГОСТ 5949-2018 Табл.3.
06 · Применение
Назначение
Авиационная техника
Детали ГТД (компрессорные лопатки, диски).
Машиностроение
Высокопрочные крепёжные детали до 600 °C.
07 · Аналог
Зарубежные аналоги
Аналоги по зарубежным стандартам.
| Страна | Стандарт | Код | Примечание |
|---|---|---|---|
| ЕС | EN | EN 1.4923 | Аналог |
08 · Нормативы
Нормативная документация
Действующие стандарты на марку, прокат, методы и сварочные материалы – карточки ведут в полнотекстовые ГОСТы.