12Х1Мф расшифровка стали: Сталь 12Х1МФ – расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала

alexxlab | 02.03.2023 | 0 | Разное

Сталь 12Х1МФ – расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала

• Нелегированные стали
• Легированные стали
• Нержавеющие стали

• 65Г
• ШХ15
• Р18
• Р6М5
• 9ХС
• ХВГ
• 09Г2С
• Х12МФ
• 12Х1МФ
• 12ХН3А
• 20Х
• 30ХМА
• 30ХГСА
• 40Х
• 40ХН
• 45Х

Марка стали – 12Х1МФ

Стандарт – ГОСТ 20072

Сталь 12Х1МФ содержит в среднем 0,12% углерода, Х1 – указывает содержание хрома в стали примерно 1%, буквы М и Ф указывают наличие в стали легирующих элементов (молибден и ванадий).

Теплоустойчивая сталь 12Х1МФ применяется для изготовления деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре до 600°С в течении длительного времени. Рекомендуемая температура применения 570-585°С.

Из стали 12Х1МФ изготовляют трубы пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления, поковки для паровых котлов и паропроводов, детали цилиндров газовых турбин и другие детали.

Массовая доля основных химических элементов, %
C – углерода	Si – кремния	Mn – марганца	Cr – хрома	Ni – никеля	Mo – молибдена	V – ванадия
0,10-0,15	0,17-0,37	0,40-0,70	0,90-1,20	Не более 0,30	0,25-0,35	0,15-0,30

Температура критических точек, °С
Ac1	Ac3	Ar1	Ar3
760	890	730	825

Технологические свойства
Ковка	Температура ковки, °С: начала 1240, конца 780. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях, сечения 51-100 мм – в ящиках, 500-600 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Свариваемость	Ограниченно свариваемая. Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, контактная сварка. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием	В нормализованном и отпущенном состоянии при HB 138 и σв = 460 МПа: Kv твердый сплав = 1,5 Kv быстрорежущая сталь = 1,35

Физические свойства	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости E, ГПа	198	193	188	183	175	167	157	151	–	–
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Плотность ρn, кг/м3	7800	7780	7750	7720	7680	7640	7600	7570	7540	7560
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К)	–	44	44	42	40	37	35	32	28	28
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м	230	278	343	430	532	647	775	926	1087	1130
	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
Коэффициент линейного расширения α*106, K-1	12,4	13,0	13,6	14,0	14,4	14,7	14,9	14,8	12,0	–
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–

Сталь 12Х1МФ – расшифровка и характеристики

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/см

³ 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 — K_vб.ст= 1,35 и K_vтв.спл = 1,50 в нормализованном и отпущенном состоянии при НВ > 138 и σ_в = 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. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Винторезные станки Вопросы и ответы Карусельные станки Советы мастера Станок 1М63 Токарные станки Фрезерные станки Разное