10Х11Н20Т3Р: свойства, состав и применение стали

10Х11Н20Т3Р относится к жаропрочным высоколегированным сталям аустенитного класса. В справочных данных она также обозначается как Х12Н20Т3Р и ЭИ696. Материал описан для деталей, работающих при температуре до 700 °C, включая турбинные диски, кольцевые и крепежные детали, элементы компрессора и рабочей части турбины.

Как расшифровать марку и определить основные области применения?

Обозначение 10Х11Н20Т3Р указывает на состав, в котором присутствуют углерод, хром, никель, титан и другие легирующие элементы. По приведённым данным содержание углерода составляет до 0,1 %, хрома 10–12,5 %, никеля 18–21 %, титана 2,6–3,2 %. Кремний и марганец содержатся в количестве до 1 %, сера до 0,02 %, фосфор до 0,035 %, алюминий до 0,8 %, бор до 0,02 %.

Материал применяют для турбинных дисков, кольцевых деталей, крепежа, деталей компрессора и рабочей части турбины. Указанная область связана с рабочей температурой до 700 °C. В документации сталь отнесена к аустенитному классу, поэтому при выборе конкретного изделия необходимо учитывать не только название материала, но и вид поставки, сортамент и нормативный документ.

• Другое обозначение материала: Х12Н20Т3Р, ЭИ696.
• Класс стали: аустенитный.
• Назначение: детали турбин и компрессоров, а также кольцевые и крепежные элементы.
• Заявленная рабочая температура для перечисленных деталей: до 700 °C.
• Зарубежные аналоги в переданных данных не указаны.

Какие варианты проката и нормативные документы представлены?

Материал встречается в нескольких видах поставки. Для сортового и фасонного проката приведены обозначения В22 и В32, для листов и полос, В23 и В33. Набор нормативных документов зависит от варианта поставки, поэтому эти сведения нужно рассматривать вместе с выбранным видом продукции.

В каталоге с этой маркой связаны жаропрочный круг, пруток жаропрочный круглый, круглые стальные прутки и стальной жаропрочный круг. Такие наименования описывают формы и категории проката, в которых материал представлен в ассортименте справочника. Для сортового проката указаны ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75 и ГОСТ 8559-75. Для листов и полос приведены ГОСТ 103-2006 и ГОСТ 4405-75.

Таблица показывает, что численные механические показатели приведены для прутка по ГОСТ 5949-75, а не для всех возможных форм проката. Ударная вязкость указана отдельно, при этом в исходных данных для неё приведено состояние после закалки и старения. Переносить эти значения на листы, полосы или другой сортамент без соответствующей документации нельзя.

Подберите прокат 10Х11Н20Т3Р по форме и нормативным данным

Для работы с материалом сначала определяют требуемую категорию изделия: жаропрочный круг, круглый пруток, стальной круг или иной вариант проката из связанных разделов. Затем сопоставляют вид поставки с указанным нормативным документом и проверяют, относятся ли приведённые механические показатели к выбранному сортаменту. В справочнике доступны категории «Жаропрочный круг», «Пруток жаропрочный круглый», «Прутки круглые стальные» и «Стальной жаропрочный круг».

Как меняются физические свойства с температурой?

Для стали приведены значения физических свойств при температурах от 20 до 900 °C. Плотность при 20 °C составляет 7900 кг/м³. Коэффициент теплопроводности в таблице обозначен как l и увеличивается от 15,2 Вт/(м·град) при 20 °C до 28,5 Вт/(м·град) при 900 °C. Удельное электросопротивление R возрастает с 1,6 до 0,9 в приведённой записи исходного справочного материала, поэтому числовые данные следует читать вместе с обозначениями и единицами исходной таблицы.

В исходной таблице использованы обозначения E для модуля упругости первого рода, a для коэффициента линейного температурного расширения, l для теплопроводности, r для плотности, C для удельной теплоёмкости и R для удельного электросопротивления. Часть значений представлена в компактном табличном виде без повторения единиц в каждой строке, поэтому при инженерном использовании необходимо обращаться к полному документу на материал.

Какие механические показатели приведены для материала?

Механические свойства при 20 °C представлены для холоднокатаного листа и прутка по ГОСТ 5949-75. Для прутка указаны предел кратковременной прочности 880 МПа, предел пропорциональности 590 МПа, относительное удлинение 10 % и относительное сужение 15 %. В строке для холоднокатаного листа приведено значение относительного сужения 40 %, при этом остальные показатели для этой строки в исходной таблице не заполнены.

Ударная вязкость KCU для прутка по ГОСТ 5949-75 указана на уровне 290 кДж/м². Режим термической обработки включает закалку при 1100 °C на воздухе, а также закалку и старение. Эти сведения относятся к указанным в документе состояниям материала и не заменяют требования нормативной документации для конкретной партии или изделия.

Сверьте форму проката, марку и документ перед заказом

Справочные данные объединяют химический состав, физические характеристики, механические показатели и перечень нормативных документов. Для выбора позиции сопоставьте назначение детали, форму проката и нужный стандарт, а численные свойства рассматривайте только в пределах того сортамента и состояния, для которых они приведены. В каталоге материал представлен в категориях жаропрочного и круглого проката.