25Х1МФ, также обозначаемая как ЭИ10, относится к жаропрочным релаксационностойким сталям перлитного класса. Материал рекомендуют применять при температурах до 510 °С. В справочных данных также указана температура интенсивного окалинообразования 600 °С и срок работы более 10000 ч. Сталь используют для болтов, плоских пружин, шпилек и других крепежных деталей, работающих при температурах до 500–510 °С.
Назначение и особенности жаропрочной стали
Основная область применения материала связана с крепежными и упругими деталями, для которых требуется сохранение работоспособности при нагреве. К таким изделиям относятся болты, шпильки, плоские пружины и другие детали крепежного назначения. При выборе материала для конкретной детали учитывают температуру работы, конструкцию изделия и требования к состоянию поставки.
Для стали указана критическая температура хрупкости 20 °С по СТ-ЦКБА 010-2004. Склонность к отпускной хрупкости характеризуется как отсутствующая, а флокеночувствительность, напротив, отмечена как повышенная. Свариваемость оценивается как трудная. Для получения качественного сварного соединения потребуются дополнительные технологические операции, включая предварительный подогрев и последующую термообработку.
Химический состав и классификация
Состав определяет принадлежность материала к легированной жаропрочной стали. В документе приведены диапазоны содержания углерода, кремния, марганца, хрома, молибдена и ванадия, а также предельные значения никеля, серы, фосфора и меди.
| Элемент | Содержание, % |
|---|
| Углерод | 0,22–0,29 |
| Кремний | 0,17–0,37 |
| Марганец | 0,4–0,7 |
| Никель | до 0,3 |
| Сера | до 0,025 |
| Фосфор | до 0,03 |
| Хром | 1,5–1,8 |
| Молибден | 0,25–0,35 |
| Ванадий | 0,15–0,3 |
| Медь | до 0,2 |
Температуры критических точек составляют: Ac1 760 °С, Ac3 (Acm) 840 °С, Ar3 (Arcm) 760–780 °С и Ar1 680–690 °С. Эти значения приведены в справочном документе и используются при оценке режимов термической обработки.
- Класс стали: перлитный.
- Рекомендуемая температура применения: до 510 °С.
- Температура интенсивного окалинообразования: 600 °С.
- Свариваемость: трудносвариваемая.
- Флокеночувствительность: чувствительна.
- Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
- Другое обозначение: ЭИ10.
Механические и физические характеристики
Механические показатели приведены для температуры 20 °С. Для прутков и полос по ГОСТ 20072-74 при максимальной толщине 25 мм указаны предел кратковременной прочности 880 МПа, предел текучести 735 МПа, относительное удлинение 14 % и относительное сужение 50 %. Для другого варианта поставки по тому же документу приведены значения 780 МПа, 665 МПа, 16 % и 50 % соответственно.
Ударная вязкость KCU для указанных вариантов составляет 590 кДж/м2. Твердость после закалки и отпуска находится в диапазоне HB 10-1 241–321 МПа. Для горячекатаного отожженного материала по ГОСТ 20072-74 приведена твердость HB 10-1 229 МПа.
| Температура, °С | E, МПа | a, 1/°С | l, Вт/(м·град) | r, кг/м3 | C, Дж/(кг·град) |
|---|
| 20 | 2,17 × 105 | не указано | не указано | 7840 | не указано |
| 100 | 2,11 × 105 | 11,3 × 10-6 | 39,8 | не указано | 462 |
| 200 | 2,06 × 105 | 11,7 × 10-6 | 37,9 | 7790 | 396 |
| 300 | 1,98 × 105 | 12,8 × 10-6 | 36,9 | не указано | 475 |
| 400 | 1,91 × 105 | 13,9 × 10-6 | 35,9 | 7720 | 574 |
| 500 | 1,80 × 105 | 14,2 × 10-6 | 34,8 | не указано | 680 |
| 600 | 1,67 × 105 | 14,4 × 10-6 | не указано | 7650 | 826 |
Термическая обработка и практическое применение
В справочных данных приведены два режима закалки и отпуска. Один режим включает закалку при 880–900 °С с охлаждением в масле и отпуск при 640–660 °С с охлаждением на воздухе. Второй предусматривает закалку при 930–950 °С в масле и отпуск при 620–660 °С. Выбор режима связывают с требуемым состоянием материала и условиями, указанными в нормативной документации.
При сварке необходимо учитывать характеристику трудносвариваемой стали. Для качественного соединения документ предусматривает подогрев до 200–300 °С в процессе сварки и термообработку после сварки, включая отжиг. Флокеночувствительность также относится к факторам, которые учитывают при изготовлении и контроле деталей. Конкретные требования определяют по назначению изделия и документу на соответствующий вид поставки.
Материал поставляют в виде поковок, сортового и фасонного проката, листов и полос. Для разных видов поставки в справочнике указаны отдельные нормативные документы. Поковки относятся к ГОСТ 8479-70, сортовой и фасонный прокат выпускается по ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 20072-74, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78. Для листов и полос приведены ГОСТ 103-2006 и ГОСТ 4405-75.
Прокат и изделия из стали 25Х1МФ
В каталоге материал представлен в категориях жаропрочного круга, прутка жаропрочного круглого, круглых стальных прутков, стального жаропрочного круга и конструкционного круга. Эти разделы охватывают различные варианты круглого сортового проката и помогают перейти от справочной информации к конкретному виду изделия.