13Х11Н2В2МФ, также обозначаемая как 1Х12Н2ВМФ и ЭИ961, является жаропрочной высоколегированной сталью. В справочных данных для неё указано применение в различных деталях газовых турбин, длительно работающих при температурах до 600 °C. Материал поставляется в виде сортового и фасонного проката, листов и полос.
Назначение и область применения жаропрочной стали
Основная область применения материала связана с деталями газовых турбин, рассчитанными на длительную работу при повышенной температуре. Такое назначение прямо указано в технических данных и не требует расширительного толкования характеристик.
В ассортименте, связанном с этой маркой, представлены жаропрочные круги, круглые и квадратные прутки, а также стальные квадраты. Форма поставки определяется соответствующей категорией проката, тогда как химический состав и приведённые справочные свойства относятся к материалу в целом.
Химический состав и технические характеристики
Состав приведён в массовых долях. Углерод содержится в диапазоне 0,1–0,16 %, никель составляет 1,5–1,8 %, хром 10,5–12 %, молибден 0,35–0,5 %, вольфрам 1,6–2 %, ванадий 0,18–0,3 %. Для кремния и марганца указано содержание до 0,6 %, для серы и фосфора, до 0,03 %.
| Элемент | Содержание, % |
|---|
| Углерод | 0,1–0,16 |
| Кремний | до 0,6 |
| Марганец | до 0,6 |
| Никель | 1,5–1,8 |
| Сера | до 0,03 |
| Фосфор | до 0,03 |
| Хром | 10,5–12 |
| Молибден | 0,35–0,5 |
| Вольфрам | 1,6–2 |
| Ванадий | 0,18–0,3 |
При температуре 20 °C для прутка по ГОСТ 5949-75 приведены предел кратковременной прочности 880–1080 МПа, предел пропорциональности 735–930 МПа, относительное удлинение 13–15 % и относительное сужение 55 %. Для заготовки указаны значения 950 МПа, 850 МПа, 10 % и 50 % соответственно.
- Ударная вязкость KCU для прутка по ГОСТ 5949-75 составляет 880 кДж/м2.
- Ударная вязкость заготовки составляет 600 кДж/м2.
- Плотность при 20 °C указана на уровне 7800 кг/м3.
- Модуль упругости при 20 °C составляет 2 МПа в приведённой таблице физических свойств.
Поставка, нормативы и практическое использование
Для сортового и фасонного проката в документах указаны ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 и ГОСТ 2879-2006 для вида поставки В22. Для вида В32 приведены ГОСТ 14955-77, ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78. Листы и полосы относятся к видам В23 и В33, для которых указаны ГОСТ 103-2006 и ГОСТ 4405-75.
При работе со справочными данными необходимо разделять вид проката и его нормативное оформление. Для прутка механические показатели приведены отдельно от заготовки, а режим термической обработки также различается: для прутка указаны закалка и отпуск, для заготовки, закалка при 1000 °C в масле и отпуск при 580–670 °C.
Физические свойства приведены для диапазона температур от 20 до 800 °C. Модуль упругости изменяется от 2 МПа при 20 °C до 1,09 МПа при 600 °C; коэффициент теплопроводности указан в диапазоне от 11 до 13,3 Вт/(м·град) для температур 100–600 °C. Удельная теплоёмкость возрастает с 20,9 Дж/(кг·град) при 20 °C до 28,9 Дж/(кг·град) при 700 °C и 31,4 Дж/(кг·град) при 800 °C.
| Температура, °C | Модуль упругости, МПа | Теплопроводность, Вт/(м·град) | Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·град) |
|---|
| 20 | 2 | нет данных | 20,9 |
| 100 | 1,98 | 11 | 22,3 |
| 200 | 1,87 | 11,7 | 24 |
| 300 | 1,75 | 12,2 | 25 |
| 400 | 1,65 | 13,3 | 27,2 |
| 500 | 1,45 | 13 | 28 |
| 600 | 1,09 | 13,3 | 28,5 |
| 700 | нет данных | нет данных | 28,9 |
| 800 | нет данных | нет данных | 31,4 |
Прокат 13Х11Н2В2МФ в справочнике и каталоге
В связанных категориях каталога материал встречается как жаропрочный круг, стальной жаропрочный круг и жаропрочный круглый пруток. Также доступны категории круглых и квадратных стальных прутков, жаропрочного квадратного прутка и жаропрочного стального квадрата.
Такое разделение помогает искать изделие по форме проката: круг, круглый пруток, квадрат или квадратный пруток. При обращении к конкретной позиции используют название категории и обозначение материала, а нормативный документ выбирают с учётом вида поставки, указанного в справочных данных.