Жаропрочный круг из стали 13Х11Н2В2МФ изготавливают по ГОСТ 2590-2006. Марка относится к высоколегированным жаропрочным сталям. Диаметр 25 мм. Прокат горячекатаный.
Химический состав и легирование стали
Сталь 13Х11Н2В2МФ содержит 0,1–0,16 % углерода, 10,5–12 % хрома, 1,5–1,8 % никеля, 1,6–2 % вольфрама, 0,35–0,5 % молибдена и 0,18–0,3 % ванадия. Кремний и марганец присутствуют в количестве до 0,6 %. Серу и фосфор ограничивают до 0,03 %.
Хром обеспечивает жаростойкость и стойкость к окислению при нагреве. Никель влияет на прочность и пластичность материала. Вольфрам и молибден относятся к тугоплавким элементам, замедляющим рост зерна при температуре. Ванадий образует карбиды, стабилизирующие структуру.
| Элемент | Содержание, % |
|---|
| Углерод | 0,1–0,16 |
| Хром | 10,5–12 |
| Никель | 1,5–1,8 |
| Вольфрам | 1,6–2 |
| Молибден | 0,35–0,5 |
| Ванадий | 0,18–0,3 |
| Кремний | до 0,6 |
| Марганец | до 0,6 |
| Сера | до 0,03 |
| Фосфор | до 0,03 |
Механические свойства
Для прутка по ГОСТ 5949-75 при 20 °C приведены предел прочности 880–1080 МПа, предел пропорциональности 735–930 МПа, относительное удлинение 13–15 % и относительное сужение 55 %. Ударная вязкость KCU составляет 880 кДж/м2.
Для заготовки указаны предел прочности 950 МПа, предел пропорциональности 850 МПа, относительное удлинение 10 % и относительное сужение 50 %. Ударная вязкость составляет 600 кДж/м2.
Прочностные показатели подтверждают пригодность материала для деталей, работающих под нагрузкой при нагреве. Различия между прутком и заготовкой связаны с условиями термообработки и размером сечения.
Физические характеристики
Плотность стали при 20 °C составляет 7800 кг/м3. Модуль упругости при той же температуре равен 2 МПа. С ростом температуры модуль упругости снижается до 1,09 МПа при 600 °C.
Коэффициент теплопроводности изменяется от 11 Вт/(м·град) при 100 °C до 13,3 Вт/(м·град) при 400 и 600 °C. Удельная теплоёмкость возрастает с 20,9 Дж/(кг·град) при 20 °C до 28,5 Дж/(кг·град) при 600 °C, затем до 31,4 Дж/(кг·град) при 800 °C.
| Температура, °C | Модуль упругости, МПа | Теплопроводность, Вт/(м·град) | Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·град) |
|---|
| 20 | 2 | — | 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 |
| 800 | — | — | 31,4 |
Термообработка
Для прутка предусмотрены закалка и отпуск. Для заготовки указана закалка при 1000 °C в масле с последующим отпуском при 580–670 °C. Режим термообработки влияет на конечные механические характеристики проката.
Применение жаропрочного круга
Назначение 13Х11Н2В2МФ связано с деталями газовых турбин, длительно работающими при температурах до 600 °C. Сочетание прочности, жаростойкости и пластичности позволяет использовать материал в условиях нагрева и циклических нагрузок.
Сортамент по ГОСТ 2590-2006 охватывает диаметры от 5 до 270 мм. Для диаметров свыше 270 до 330 мм требуется согласованная спецификация. Круг изготавливают в прутках, для малых диаметров допускается поставка в мотках.
Геометрия и сортамент
Диаметр 25 мм входит в основной сортамент стандарта. Овальность не должна превышать 75 % суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м.
Точность прокатки определяет допуски. Предусмотрены категории от особо высокой А01 до обычной В1–В5. Для мерной длины устанавливают группы БД и ВД. Немерный прокат поставляют без ограничения по длине в пределах, указанных в стандарте.
Площадь сечения и расчётная масса одного метра приведены в таблице стандарта. Плотность при расчёте принята 7,85 г/см3.
Размещение заказа
Для заказа круга 25 мм из стали 13Х11Н2В2МФ по ГОСТ 2590-2006 необходимо указать требуемую длину, точность прокатки и класс кривизны. При необходимости согласовывают дополнительные параметры сортамента. Купить прокат можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге с уточнением наличия и сроков поставки.