Сплав 18Х12ВМБФР-Ш (ЭИ993-Ш)

Группа: Хромоникелевые стали аустенитно-ферритного класса 

Применение сплава 18Х12ВМБФР-Ш

    Сплав 18Х12ВМБФР-Ш применяется для изготовления лопаток паровых турбин, работающих при температурах до +580 °С, роторов, дисков, лопаток, болтов, бандажей, гаек, шпилек и других деталей, работающих при температурах до +780 °С.Примечание Сталь жаропрочная мартенсито-ферритного класса.
    Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение длительного времени - до +780 °C. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде +950 °C.

ГОСТы и ТУ на сплав 18Х12ВМБФР-Ш

Химический состав сплава 18Х12ВМБФР-Ш

B

C

Cr

Cu

Mn

Mo

Nb

Ni

P

S

Si

V

W

≤0,003

0,15-0,22

11,0-13,0

≤0,30

≤0,50

0,4-0,6

0,2-0,4

-

≤0,030

≤0,025

≤0,50

0,15-0,30

0,40-0,70

Механические свойства сплава 18Х12ВМБФР-Ш

Механические свойства при 20°С

Состояние поставки	Сечение ,мм	tисп. ,°C	tотпуск ,°C	St|S0,2 ,МПа	sB ,МПа	d5 ,%	d4	d	d10	y ,%	KCU, кДж/м2	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Прутки и полосы горячекатаные и кованые по ГОСТ 18968-73. Нормализация или закалка при 1010-1060 °C, охлаждение в масле + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе
	Образец			590-735	≥740	≥15				≥50	≥588	229-269
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по ГОСТ 5949-75. Отжиг при 900-950 °С, охлаждение в печи + Закалка в масло с 1000-1020 °С + Отпуск при 600-700 °С, охлаждение на воздухе
	Образец			≥590	≥740	≥15				≥45	≥588
Сортовой прокат. Закалка в масло от 1050 °C + Отпуск при 740 °C, охлаждение на воздухе
	≤60			≥510	≥690	≥18				≥57	≥686
Фасонные прутки (г/к, х/к и х/т - для лопаток паровых турбин; х/к и х/т - для связи лопаток паровых турбин) по ГОСТ 19442-74. Закалка в масло с 1010-1060 °C + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе (указана категория прочности)
КП60	Образец			588-735	735-931	≥15				≥50	≥588	229-269

Механические свойства при повышенных температурах

Состояние поставки	Сечение ,мм	tисп. ,°C	tотпуск ,°C	St|S0,2 ,МПа	sB ,МПа	d5 ,%	d4	d	d10	y ,%	KCU, кДж/м2	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Диск диаметром 750-1020 мм, высотой 300 мм. Поковка ротора диаметром 1140 мм. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск при 720 °С (образцы тангенциальные). При 20 °С НВ=228-248
		20		600-650	750-810	14-23				41-55
		100		580-610	720-760	16-18				45-53
		200		540-570	690-710	13-17				37-54
		300		520-540	640-680	13-17				46-51
		400		500-510	610-630					45-51
		500		440-460	510-530	15-19				52-61
		600		330-350	340-360	21-31				83-85
Прутки диаметром 40-120 мм. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск при 700 °С. При 20 °С НВ=255-271
		20		700-730	830-870	15-18				55-59
		300		600-620	720-730	14-15				59-63
		400		570-590	670-680	13-14				55-62
		500		520-570	550-570	14-15				59-78
		550		455-470	500-520	18-19				78-79
		600		350-370	370-395	20-23				79-88
		650		275-315	295-340	26				87

Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки

Состояние поставки	Сечение ,мм	tисп. ,°C	tотпуск ,°C	St|S0,2 ,МПа	sB ,МПа	d5 ,%	d4	d	d10	y ,%	KCU, кДж/м2	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Диск диаметром 700 мм, высотой 300 мм (указана температура и время тепловой выдержки)
500 °С, 5000 ч				≥600	≥790	≥21				≥57		≥241
600 °С, 5000 ч				≥580	≥750	≥21				≥49		≥241
Поковка ротора диаметром 1000 мм (указана температура и время тепловой выдержки)
550 °С, 30000 ч				≥660	≥810	≥17				≥44		≥262
550 °С, 30000 ч				≥630	≥780	≥14				≥42		≥255
600 °С, 30000 ч				≥480	≥660	≥21				≥40		≥207
600 °С, 30000 ч				≥440	≥630	≥26				≥51		≥196

Механические свойства при испытании на длительную прочность

Предел ползучести, МПа	Скорость позучести, %/ч	Температура испытания, °C	Предел длительной прочности, МПа	Длительность испытания, ч	Температура отпуска, °C
98	1/100000	550	235	10000	550
88	1/100000	565	196	100000	550
69	1/100000	580	157	10000	580
54	1/100000	600	137	100000	580

Физические свойства сплава 18Х12ВМБФР-Ш

    

Температура испытания, °С	0	20	100	200	300	400	500	600	700	800	1000	1200
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)	212	216	207	202	196	190	181	167
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)
Плотность (r, кг/м3)	7850	7850	7830	7800	7780	7760	7730	7700	7670
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С))			25	25	26	26	27	27	27,2	27,6
Уд. электросопротивление (R, НОм · м)
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)			10,5	10,8	11,1	11,4	11,6	11,8	11,9	12	10,7	11,6
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))			477	498	545	625	741	896

Технологические параметры 18Х12ВМБФР-Ш

    

Обрабатываемость резаньем	при НВ 230 Kn тв.спл.=1.1 Kn б.ст.=0.5.
Свариваемость	трудносвариваемая. Для сварки применяют электрод КТН-10, до сварки производится полная термическая обработка, после сварки - отпуск при 700 °С в течение 5 ч или при 680 °С в течение 10 ч, охлаждение с печью.
Температура ковки	Начала - 1230 °C, конца - 900 °C. Сечения до 250 мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением. Сечения от 250 до 400 мм - отжиг и два переохлаждения.

Прочая информация о 18Х12ВМБФР-Ш

    
Температура критических точек:

Критическая точка	Температура °C
AC1	805
AC3	870

Твёрдость:

Состояние поставки, режим термообработки	HRCэ поверхности	HRCэ сердцевины	HRB	HB	HV	HSD
ГОСТ 5949-75. Прокат г/к и кованый. Отжиг или отпуск				≤229

Предел выносливости:

Термообработка, состояние стали	s-1, МПа	t-1, МПа	n	sB ,МПа	s0,2, МПа
Закалка в масло с 1050 °C + отпуск при 700-720 °C. Образцы гладкие	380		1Е+7	510	690
Закалка в масло с 1050 °C + отпуск при 700-720 °C. Образцы гладкие. Образец с надрезом, радиус в вершине надреза 0,75 мм.	168		1Е+7	510	690