12Х1МФ

Сталь жаропрочная низколегированная

Техническое название стали (ЭИ 575)

ГОСТ 20072-74

Сталь 12Х1МФ Макроструктура должна соответствовать ГОСТ 20072-74 для металла открытой выплавки

Вид продукции Наличие	Поставочные стандарты ГОСТ, ТУ, ОСТ	Поставочные размеры Возможно изготовление по размерам заказчика	Под заказ Монтажная норма
Круг г/к 12Х1МФ	ГОСТ 2590-2006, ТУ 14-1-1397-75, ТУ 14-1-3987-85	ф 5 – 330 мм	От 0.4 тн (15 дней)
Лист г/к 12Х1МФ	ГОСТ 19903-74, ГОСТ 5520-79, ТУ 14-1-687-73, ТУ 14-1-1584-75, ТУ 108-1273-84	h 0.40 – 160 мм	От 0.5 тн (15 дней)
Поковка 12Х1МФ	ГОСТ 1133-71, ГОСТ 26131-84, ТУ 108.17.1050-78, ОСТ 108.030.113-87		Расчет по запросу

Технические характеристики

Массовая доля элементов, %

НД

Марка стали

0,08-0,15

0,17-0,37

0,40-0,70

≤ 0,025

0,90-1,20

≤ 0,30

0,25-0,35

0,15-0,30

≤ 0,20

ГОСТ 5520-79

12Х1МФ

0,10-0,15

0,17-0,37

0,40-0,70

≤ 0,025

≤ 0,030

0,90-1,20

≤ 0,30

0,25-0,35

0,15-0,30

≤ 0,20

ГОСТ 20072-74

0,10-0,15

0,17-0,37

0,40-0,70

≤ 0,025

0,90-1,20

≤ 0,30

0,25-0,35

0,15-0,30

≤ 0,30

ТУ 14-1-3987-85

0,10-0,15

0,17-0,37

0,40-0,70

≤ 0,025

≤ 0,030

0,90-1,20

≤ 0,25

0,25-0,35

0,15-0,30

≤ 0,20

ТУ 14-3Р-55-2001

0,11-0,15

0,17-0,37

0,40-0,70

≤ 0,015

0,90-1,20

≤ 0,15

0,25-0,35

0,15-0,30

≤ 0,15

ТУ 14-3Р-55-2001

12Х1МФ-ПВ

По ГОСТ 20072-74 массовая доля Sи Pв стали высшей категории качества должна быть на 0,005% меньше значений, приведенных в таблице, примесь Cuв стали, изготовленной скрап-процессом, не более 0,30%, массовая доля Sв стали, выплавленной методом ЭШП, должна быть не более 0,015%.

Механические свойства при комнатной температуре

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

НВ

Изгиб

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее или в пределах

ГОСТ 5520-79

В термически обработанном состоянии

До 5

295

440-590

470-640

d=2a

От 5 до 40

295

440-590

470-640

d=2a

Листы изготовляют на станах полистной или порулонной прокатки с последующей порезкой на листы в соответствии с требованиями настоящего стандарта. Назначение и условия применения листов, предназначенных для объектов котлонадзора, регламентируются правилами, установленными органами Госгортехнадзора РФ.

В зависимости от нормируемых механических свойств листы изготовляют по категориям, указанным в таблице. Категория устанавливается с потребителем. При отсутствии указаний категория устанавливается предприятием-изготовителем.

Примечания.

1. Для стали 12Х1МФ предусмотрены категории 2, 3, 16, 18-20.

2. Листы из стали 12Х1МФ изготовляют термически обработанными.

3. Для проката толщиной менее 8 мм допускается снижение δ на 1 абс. % на 1 мм уменьшения толщины, для проката толщиной более 20 мм – снижение δ на 0,25 абс. % на 1 мм увеличения толщины, но не более чем на 2 абс. %.

4. Листы всех марок стали дополнительно испытывают на ударный изгиб на поперечных образцах с концентратором напряжения вида V. Ударную вязкость KCVопределяют при 20°C.

5. Сплошность листов при проведении УЗК должна соответствовать 1, 2, 3-му классам ГОСТ 22727-88,

Пределы текучести и длительной прочности

НД

t, °C

Предел текучести σ_0,2, Н/мм²

Предел текучести¹ σ_0,2, Н/мм²

Длительная прочность, Н/мм², за время испытания, ч

не менее

1*10⁴

1*10⁵

2*10⁵

ГОСТ 5520-79

200

250

300

350

400

450

500

510

520

530

540

550

560

570

580

590

600

610

245

235

225

216

206

274

265

255

245

225

176

210

180

170

150

135

120

110

100

186

170

157

141

126

113

145

130

115

105

¹Применяется в договорно-правовых отношениях.

Указанные значения длительной прочности являются средними.

Механические свойства

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HCR

НВ

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее

ГОСТ 20072-74

До 90

255

470

≤ 217

Норм-ция¹

960-980

Воздух

От 91 до 150

255

470

≤ 217

Отпуск

700-750

Воздух

От 151 и выше

255

470

≤ 217

¹Для труб с толщиной стенки более 15 мм при нормализации применяется индивидуальное охлаждение.

Примечания.

1. Твердость горячекатаной и кованой отожженной, опущенной или нормализованной с высоким отпуском стали должна соответствовать ≤ 217 НВ.

2. Для стали 12Х1МФ высшей категории качества временное сопротивление разрыву установить в пределах 470-640 Н/мм², а предел текучести не менее 275 Н/мм².

3. Горячекатаную и кованую сталь перлитного класса изготовляют термически обработанной (отожженной, отпущенной или нормализованной с высоким отпуском).

4. Сталь, полученную методом электрошлакового переплава, дополнительно обозначают через тире в конце наименования марки буквой – Ш.

5. Макроструктура стали должна соответствовать требованиям таблицы 5 данного ГОСТ.

6. С обязательным выполнением УЗК по п. 2.13 (Примечание 17 к Приложению 9 ПНАЭГ-7-008-89). (Материалы, применяемые только для изделий, работающих в контакте с жидкометаллическим теплоносителем).

Пределы длительной прочности и ползучести

НД

Режим термообработки

t, °C

Длительная прочность, Н/мм², за время испытания, ч

Ползучесть, Н/мм², при скорости деформации, %/ч

Операция

t, °C

Охл. среда

1*10⁴

1*10⁵

1/10⁴

1/10⁵

ГОСТ 20072-74

Норм-ция

Отпуск

960-980

700-750

Воздух

520

560

580

196

137

118

157

106

88-98

177

116

127

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HCR

НВ

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее

ГОСТ 20700-75

Шайбы

Отжиг

900-950

Воздух

До 300

Не определяются

≤ 229

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HCR

НВ

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее или в пределах

ОСТ 108.030.113-87

Поковки термически обработанные

До 100

255

441-637

125-195

100-200

255

441-637

200-400

255

441-637

Обязательные механические испытания: σ_0,2, σ_в, δ, ψ, КС, НВ, контроль макроструктуры и дефектоскопия (УЗК).

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HCR

НВ

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее

ТУ 14-1-3987-85

Сталь горячекатаная поставляется в нетермообработанном состоянии

ø 36; 45; 50; 60

Механические свойства не определяются

Норм-ция

960-980

Воздух

От 80-120

140-150

и 180

Механические свойства, определенные на продольных термически обработанных образцах, должны соответствовать нормам, установленным ГОСТ 20072-74

Отпуск

700-750

Воздух

▢200, 250, 300

Макроструктура стали должна отвечать требованиям ГОСТ 20072-74 для металла открытой выплавки.

Загрязненность металла неметаллическими включениями по ГОСТ 1778-70 не должна превышать по: сульфидам – 3,5 балла, оксидам – 3,5 балла, силикатам – 3,5 балла.

Механические свойства

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HCR

НВ

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее или в пределах

ТУ 14-3Р-55-2001 (взамен ТУ 14-3-460-75)

Стали 12Х1МФ и 12Х1МФ-ПВ

ø60-465

Продольные образцы

s 3,5-60²

274

441-637

Норм-ция

950-980

Воздух

ø 57-219

Отпуск

720-750

Воздух

s4,0-30³

Поперечные образцы

ø 10-70

274

441-637

s2,0-13⁴

²Трубы горячедеформированные (в том числе горячепрессованные из катаной и кованой заготовки).

³Трубы горячепрессованные из непрерывнолитой заготовки.

⁴Трубы холодно- и теплодеформированные.

Примечания к термообработке

Допускается при нормализации ускоренное вентиляторное или спрейерное охлаждение.

Для труб из стали, выплавленной в электропечи, допускается повышение температуры нормализации до 1030°Cи снижение температуры отпуска до 700°Cс выдержкой не менее 1 часа.

Для холоднодеформированных труб из мартеновской стали допускается повышение температуры нормализации до 990°C.

Для труб с толщиной стенки более 15 мм при нормализации необходимо применение индивидуального охлаждения.

Допускается нормализация горячедеформированных труб диаметром 140 мм и менее с прокатного нагрева с отпуском при 720-750°C.

Температура конца прокатки должна быть не ниже температуры нормализации. Для горячепрессованных труб, изготовленных из непрерывнолитой заготовки, нормализация проводится с отдельного нагрева с отпуском при 720-750°C.

Примечание к таблице механических свойств

1. Определение временного сопротивления, предела текучести, относительного удлинения проводят либо на продольных патрубках, сегментах или цилиндрических образцах, либо на поперечных цилиндрических образцах.

2. Определение относительного сужения проводят только на цилиндрических продольных образцах для труб с толщиной стенки 7 мм и более или на цилиндрических поперечных образцах для труб диаметром 120 мм и более.

3. В случае определения механических свойств на патрубках допускается снижение относительного удлинения на 3 абс. %.

4. Твердость металла труб с толщиной стенки менее 5 мм не определяется.

5. Ударную вязкость металла определяют на трубах с толщиной стенки более 12 мм на продольных и поперечных образцах.

6. Допускается снижение значений ударной вязкости на одном образце на 9,8 Дж/см² от установленной нормы, при условии, что среднеарифметическое значение результатов испытаний образцов, отобранных от одной трубы, будет не ниже установленной нормы.

7. Твердость НВ металла труб из сталей 12Х1МФ и 12Х1МФ-ПВ не нормируется, но измеряется заносится в документ о качестве труб.

8. По требованию заказчика трубы поставляются с определением ударной вязкости при комнатной температуре на образцах с концентратором типа V(KCV) и при пониженных температурах от 0 до минус 60°Cна образцах с концентраторами типа V(KCV) или типа U(KCU). Значения ударной вязкости не нормируются, но заносятся в документ о качестве труб.

Значения пределов текучести и длительной прочности металла труб при повышенных температурах

НД

Режим термообработки

t_отп, °C

σ_0,2, Н/мм²

Длительная прочность, Н/мм², за время испытания, ч

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее

1*10⁴

2*10⁵

ТУ 14-3Р-55-2001

Норм-ция

Отпуск

950-980

720-750

Воздух

400

450

500

550

600

216

206

167

135

Примечания.

1. Значения пределов текучести и длительной прочности являются средними значениями по совокупности имеющихся данных, которые при периодических испытаниях могут быть уточнены и при необходимости исправлены. Допускается отклонение фактических значений предела длительной прочности на 20% от указанных в таблице.

2. Пределы текучести и длительной прочности труб для промежуточных температур определяются путём линейной интерполяции между ближайшими значениями, приведенными в таблице.

3. Пределы текучести при повышенных температурах и длительной прочности металла труб должны соответствовать указанным в таблице.

Изготовитель гарантирует соответствие пределов текучести при повышенных температурах и длительной прочности металла труб указанным требованиям без проведения испытаний.

4. По требованию заказчика трубы поставляются с определением предела текучести при одной или нескольких температурах, приведенных в таблице.

Механические свойства

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

HCR

НВ

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее или в пределах

ТУ 14-3-341-75

Норм-ция

ПС

ø 32, 36, 50

276

441-637

Отпуск

s стенки 5 или 6

Гарантируемые значения предела текучести при повышенных температурах и предела длительной прочности для металла плавниковых труб

НД

Режим термообработки

t_исп, °C

σ_0,2, Н/мм²

Длительная прочность, Н/мм², за время испытания, ч

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее

1*10⁵

ТУ 14-3-341-75

ПС

400

450

500

540

570

610

220

210

170

110 (среднее значение)

80 (среднее значение)

50 (среднее значение)

Назначение.Трубы пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления, поковки для паровых котлов и паропроводов, детали цилиндров газовых турбин для работы при температуре 570-585°C. Шайбы., паровые компенсаторы уплотнения в условиях высоких и сверхкритических параметров пара.

Максимальная допускаемая температура применения для деталей АЭС 550°C(ПНАЭГ-7-008-89).

Сталь теплоустойчивая перлитного класса.

Механические свойства стали при различных температурах

НД

Режим термообработки

Сечение, мм

t_исп, °C

σ_0,2, Н/мм²

σ_в, Н/мм²

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/см²

НВ

Операция

t, °C

Охл. среда

не менее или в пределах

[3, 7]

Прутки, трубы, трубная заготовка

Поперечные образцы

290

510

23-31

Норм-ция

Отпуск

960-1030

680-760

Воздух

Продольные образцы

-100

-80

-60

-40

-20

200

400

480

500

520

550

560

580

600

650

750

330

340

320

290

220

210

190

160

130

520

490

440

360

310

300

230

200

140

18-20

21-22

20-24

20-26

22-28

23-38

28-40

37-42

60-80

100

180

150

200

150

140

110

130

200

270

Высокий отпуск

770, 2 ч

Печь до 720°C

Воздух

480

520

560

530

450

410

670

560

460

235

135

130

Нагрев

970

Медленно до 720°C, 1,5 ч

Воздух

520

560

290

190

180

510

400

370

155

110

Механические свойства в зависимости от температуры испытания
НД		Режим термообработки				Сечение, мм		t, °C					σ_0,2, Н/мм²			σ_в, Н/мм²		δ, %				ψ, %		KCU, Дж/см²				НВ
		Операция		t, °C	Охл. среда
													не менее
[1, 7]		Норм-ция Отпуск		950-980 740-760	Воздух Воздух	Труба ø 273 толщина стенки 29		20 480 500 520 560 580 600 650 750					323 294 215 205 186 156 186 157 127			520 470 304 294 225 196 196 196 145		25 18 22 22 23 23 23 23 37				55 67 78 66 74 79 74 79 84		147 137 -- 108 127 -- -- 196 265				-- -- -- -- -- -- -- -- --
Механические свойства стали после длительного старения (испытание при температуре 20°C)
НД		Режим термообработки				Сечение, мм	t, °C			τ, ч			σ_0,2, Н/мм²			σ_в, Н/мм²		δ, %				ψ, %		KCU, Дж/см²				НВ
		Операция		t, °C	Охл. среда
													не менее
[3, 7]						Прутки, продольные образцы	Исходное состояние						330			470		25				68		180				--
		Норм-ция Отпуск		950-980 740-760	Воздух Воздух		625 625 625			1000 3000 5000			290 270 250			480 430 390		31 34 31				78 75 80		280 210 250				-- -- --
Релаксационная стойкость
НД		Режим термообработки				t, °C	σ₀, Н/мм²				Остаточное напряжение σ_τ, Н/мм², за время τ, ч																НВ
		Операция		t, °C	Охл. среда						1000								10000
[1, 7]		Норм-ция Отпуск		950-980 740-760	Воздух Воздух	450 450 500 500 550 550	204 245 294 196 294 147				198 166 176 123 148 78								(180) (148) (137) (104) (85) (44)								-- -- -- -- -- --
Значения в скобках получены экстраполяцией.
Пределы длительной прочности и ползучести
НД		Режим термообработки				t, °C			Длительная прочность, Н/мм², за время испытания, ч											Ползучесть, Н/мм², при скорости деформации, %/ч
		Операция		t, °C	Охл. среда				1*10⁴					1*10⁵						1/10⁴					1/10⁵
[1, 7]		Сталь 12Х1МФ				500 550 600			-- 120 71					170 99 56						-- -- --					-- -- --
		Сталь 12Х1МФ-ПВ				450 500 600			-- -- --					288 192 65						-- -- --					-- -- --
[3, 5]		Трубы. Продольные образцы.				480 520 560			260 190 140					200 157 105						240 180 120					190 130 75
		Норм-ция Отпуск		950-980 740-760	Воздух Воздух	580 600			110 80					80 60						100 --					60 --
Предел выносливости, Н/мм² [1]			Термообработка					Ударная вязкость, KCU, Дж/см²,при t, °C[1]																		Термообработка
σ_-1	τ_-1							+ 20				0			- 20		- 40				- 60		- 100
220	--		Симметричный цикл нагружения при 480°C					150				--			80		--				10		6-8			--

Чувствительность к охрупчиванию при старении

Жаростойкость [1]

Время, ч

t, °C

KCU, Дж/см²

Продукты сгорания топлива

t, °C

Глубина коррозии¹, мм

База испытаний, ч

Исходное состояние

176

Экибастузский уголь

580

620

0,8

1,7

5000

Назаровский уголь

580

620

0,26

0,5

5000

3000

600

235

Мазут

580

620

0,6

1,25

10000

5000

625

245

Природный газ

580

620

0,3

0,8

5000

¹Экстраполяция на 100000 ч.

Жаростойкость в различных средах

НД

Среда

t, °C

База испытаний, ч

Скорость окисления, мм/год

Потеря массы, г/(м²*ч)

Глубина окисления

Группа стойкости

за 1 год

за 100000 ч

[2]

Воздух

585

600

625

650

5000

0,07

0,158

0,491

0,509-1,20

Стойкая

Пониженно-стойкая

Малостойкая

[3]

Воздух

Перегретый пар

Воздух

600

610

625

500

1000

3000

0,197

0,035

0,40

0,65

0,220

0,011

0,45

0,73

0,28

Коррозийная стойкость [1]

Вил коррозии

Среда

t, °C

Длительность, ч

Балл стойкости

Общая

Вода деминерализованная

300

1000

1-2

Точечная

Вода деминерализованная

300

1000

Подвержена

Коррозийное растрескивание

Вода деминерализованная

300

1000

Не подвержена

Межкристаллитная

Не определяется

Технологические характеристики [1]

Ковка

Охлаждение поковок, изготовленных

Вид полуфабриката

Температурный интервал ковки, °C

из слитков

из заготовок

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Слиток

1240-800

Поковки энергетического машиностроения до 700

Отжиг низкотемпературный, одно переохлаждение

До 50

В штабелях

51-100

В ящиках

Заготовка

1240-780

Турбинные заготовки 500-650

Отжиг низкотемпературный

Свариваемость

Обрабатываемость резанием

Температура критических точек, °C

Ограниченно свариваемая.

Способы сварки: РД, РАД, АФ, МП и КТ.

Рекомендуются подогрев и последующая термообработка

В нормализованном и отпущенном состоянии при 138 НВ и σ_в = 470 Н/мм²

K_v= 1,5 (твердый сплав),

K_v= 1,35 (быстрорежущая сталь)

Ac₁

Ac₃

Ar₁

Ar₃

740-780

880-900

720-740

820-830