Энергетика · паровые турбины
Лопатки последних ступеней, диски паровых турбин.
Сталь.
15Х12ВНМФ
00 · Параметры
Ключевые параметры
Плотность
7.80
г/см³
Свариваемость
Трудносвариваемая
Класс
Мартенсито-ферритный
структурный
Норматив
ГОСТ 5632-2014
01 · Состав
Химический состав
Массовая доля по ГОСТ 5632-2014.
| Элемент | Диапазон, % | Роль | Шкала |
|---|---|---|---|
| CУглерод | 0.12 – 0.18 | прочность, закаливаемость | |
| PФосфор | ≤ 0.03 | примесь | |
| SСера | ≤ 0.025 | примесь | |
| VВанадий | 0.15 – 0.3 | карбидообразующий, зерно | |
| WВольфрам | 0.7 – 1.1 | жаропрочность | |
| CrХром | 11 – 13 | коррозионная стойкость | |
| FeЖелезо | основа | основа | |
| MnМарганец | 0.5 – 0.9 | раскисление, прокаливаемость | |
| MoМолибден | 0.5 – 0.7 | стойкость к питтингу | |
| NiНикель | 0.4 – 0.8 | аустенитная структура, вязкость | |
| SiКремний | ≤ 0.4 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| горячекатаная/кованая/калиброванная металлопродукция и со спец. отделкой поверхности (пруток) | отжиг при температуре (900–950) °С, охлаждение с печью; закалка с температуры (1000–1020) °С, охлаждение в масле; отпуск при температуре (600–700) °С, охлаждение на воздухе | 740 | 590 | 15 | 45 | 59 | – | ГОСТ 5949-2018 |
| – | Отжиг (900–950) °C охл. с печью, закалка (1000–1020) °C, отпуск (600–700) °C охл. воздух | – | 590 | – | – | 59 | – | ГОСТ 5632-2014 |
| горячекатаная/кованая/калиброванная/со спец. отделкой поверхности | термически обработанное (отожжённое или отпущенное) состояние | – | – | – | – | – | 229 HB | ГОСТ 5632-2014 |
Стандарты и справочные источники указаны в строках таблицы.
05 · Технологические
Технологические свойства
Свариваемость
Трудносвариваемая
Трудносвариваемая. Высокохромистая жаропрочная (12Cr-W-Mo-V-Ni) сталь мартенсито-ферритного класса с C ≈ 0,12–0,18 % высоко закаливается и склонна к холодным трещинам. Нормативный режим: предварительный и сопутствующий подогрев 300 °С; немедленный отпуск 700–720 °С без охлаждения ниже температуры подогрева; при толщине свыше 30 мм – подстуживание до 100 °С перед термообработкой. Сварочные материалы: однородные электроды типа Э-12Х11НМФ (КТИ-9; σ0,2 588 МПа, σв шва 735 МПа, KCU 0,5 МДж/м²) для равнопрочности; для лопаток – аустенитные электроды (ЭА-395/9) и электронно-лучевая сварка. Длительная прочность сварных соединений с однородным металлом шва – не ниже 120 МПа за 10⁶ ч.
Коррозионная стойкость
Окалино-/жаростойкая до умеренно высоких температур за счёт ~12 % Cr; основное назначение марки – жаропрочность, а не коррозионная стойкость в агрессивных средах
Окалино-/жаростойкая до умеренно высоких температур за счёт ~12 % Cr; основное назначение марки – жаропрочность, а не коррозионная стойкость в агрессивных средах. В обычных слабоагрессивных условиях ведёт себя как пассивирующаяся 12 %-Cr сталь; в кислых и хлоридных средах нестойка.
Термообработка
Полный цикл
Полный цикл (ГОСТ 5949-2018, образцы): отжиг (900–950) °С с охлаждением с печью → закалка (1000–1020) °С с охлаждением в масле → отпуск (600–700) °С с охлаждением на воздухе. Формирует отпущенный легированный мартенсит с карбидным упрочнением для жаропрочности.
06 · Применение
Назначение
Авиационная техника
Высокопрочные детали ГТД.
Машиностроение
Силовой жаропрочный крепёж до 580 °C.
07 · Аналог
Зарубежные аналоги
Аналоги по зарубежным стандартам.
| Страна | Стандарт | Код | Примечание |
|---|---|---|---|
| ЕС | EN | EN 1.4923 | Аналог |
| – | – | близкий по химии – AISI 422 | Аналог |
| США | UNS | UNS S42200 (W-Mo-V 12 %-Cr турбинная сталь). Аналоги по типу легирования | Аналог |
08 · Нормативы
Нормативная документация
Действующие стандарты на марку, прокат, методы и сварочные материалы – карточки ведут в полнотекстовые ГОСТы.