Энергетика · турбины
Роторы и диски паровых турбин, лопатки и болты при высоких t, узлы паровых установок.
Сталь.
31Х19Н9МВБТ
00 · Параметры
Ключевые параметры
Плотность
7.96
г/см³
Свариваемость
Свариваемость ограниченная
Класс
Аустенитный
структурный
Норматив
ГОСТ 5632-2014
01 · Состав
Химический состав
Массовая доля по ГОСТ 5632-2014.
| Элемент | Диапазон, % | Роль | Шкала |
|---|---|---|---|
| CУглерод | 0.28 – 0.35 | прочность, закаливаемость | |
| PФосфор | ≤ 0.035 | примесь | |
| SСера | ≤ 0.02 | примесь | |
| WВольфрам | 1 – 1.5 | жаропрочность | |
| CrХром | 18 – 20 | коррозионная стойкость | |
| FeЖелезо | основа | основа | |
| MnМарганец | 0.8 – 1.5 | раскисление, прокаливаемость | |
| MoМолибден | 1 – 1.5 | стойкость к питтингу | |
| NbНиобий | 0.2 – 0.5 | стабилизация, измельчение зерна | |
| NiНикель | 8 – 10 | аустенитная структура, вязкость | |
| SiКремний | ≤ 0.8 | раскислитель | |
| TiТитан | 0.2 – 0.5 | стабилизация против МКК |
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, % | Стандарт |
|---|---|---|---|---|---|---|
| пруток/поковка/калибр. и со спец. отделкой | Закалка с температуры (1140–1180) °С, охлаждение в воде, старение при температуре (750–800) °С, выдержка 15 ч, охлаждение на воздухе | 590 | 295 | 30 | 40 | ГОСТ 5949-2018 |
| – | Закалка (1140–1180) °C охл. вода, старение (750–800) °C 15 ч охл. воздух | – | 295 | – | – | ГОСТ 5632-2014 |
Стандарты и справочные источники указаны в строках таблицы.
05 · Технологические
Технологические свойства
Свариваемость
Свариваемость ограниченная
Свариваемость ограниченная. Сложнолегированная однофазная аустенитная сталь (Cr-экв/Ni-экв < 1,12): кристаллизуется без первичного δ-феррита, поэтому склонна к горячим (кристаллизационным) трещинам в шве. Дополнительное легирование Nb и Ti делает марку особо склонной к трещинам повторного нагрева при послесварочной термообработке и эксплуатации в интервале 650-800 °C. Меры: ограничение погонной энергии и снижение скорости сварки (до ~6 м/ч), контроль сопротивляемости горячим трещинам по ГОСТ 26389-84. После сварки – двухступенчатый стабилизирующий отжиг 900 °C, 10 ч + 750 °C, 30 ч или аустенитизация 1100-1150 °C. Для несущих сварных конструкций общего назначения не предназначена.
Коррозионная стойкость
Жаропрочная аустенитная сталь; основной режим работы – стойкость к газовой коррозии при рабочих температурах до 600 °C
Жаропрочная аустенитная сталь; основной режим работы – стойкость к газовой коррозии при рабочих температурах до 600 °C (весьма длительный срок службы). При длительном нагреве в интервале 650-900 °C возможно охрупчивание выделением σ-фазы, а в интервале 650-800 °C – склонность к трещинам повторного нагрева. Стойкость к водной коррозии вторична по отношению к жаропрочности; ориентировочный PREN ~ 23 (справочно).
Термообработка
Упрочняющая термообработка: закалка
Упрочняющая термообработка: закалка (1140–1180) °С (охлаждение в воде) + старение (750–800) °С, выдержка 15 ч, охлаждение на воздухе (дисперсионное упрочнение).
06 · Применение
Назначение
Авиа · газотурбинные двигатели
Жаропрочные диски и валы при повышенной T, болты и стяжные элементы.
Машиностроение
Жаропрочные сварные конструкции.
07 · Аналог
Зарубежные аналоги
Аналоги по зарубежным стандартам.
| Страна | Стандарт | Код | Примечание |
|---|---|---|---|
| – | – | Аналог не подтверждён | Аналог |
08 · Нормативы
Нормативная документация
Действующие стандарты на марку, прокат, методы и сварочные материалы – карточки ведут в полнотекстовые ГОСТы.