Жаропрочный круг из 20Х12ВНМФ представляет собой горячекатаный сортовой прокат круглого сечения диаметром 180 мм, изготовленный по ГОСТ 2590-2006. Материал относится к высоколегированным жаропрочным сталям мартенситного класса и предназначен для изготовления высоконагруженных деталей паровых и газовых турбин, длительно работающих при температурах до 600 °C.
Марка стали и её основные характеристики
20Х12ВНМФ содержит углерод в диапазоне 0,17-0,23 %, кремний до 0,6 %, марганец и никель по 0,5-0,9 %. Хром присутствует в количестве 10,5-12,5 %, что обеспечивает стойкость к окислению при высоких температурах. Легирующая часть включает молибден 0,5-0,7 %, вольфрам 0,7-1,1 % и ванадий 0,15-0,3 %. Сера ограничена 0,025 %, фосфор 0,03 %.
Мартенситная структура стали формируется при термической обработке. Критические точки составляют Ac1 = 800 °C и Ac3 (Acm) = 860 °C. Для прутка по ГОСТ 5949-75 применяют закалку при 1010-1060 °C в масле с последующим отпуском при 660-670 °C на воздухе. Для прутка по ГОСТ 18968-73 используют нормализацию и отпуск. После термообработки сталь приобретает предел кратковременной прочности 740 МПа, предел текучести 590 МПа, относительное удлинение 15 % и относительное сужение 50 %. Ударная вязкость KCU составляет 590 кДж/м².
Геометрия и требования стандарта
ГОСТ 2590-2006 устанавливает сортамент круглого горячекатаного проката диаметром от 5 до 270 мм включительно. Документ определяет номинальные размеры, предельные отклонения, площадь сечения, массу одного метра и требования к геометрии. Изделия подразделяют по точности прокатки на категории от особо высокой А01 до обычной В5. Овальность не должна превышать 75 % суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м.
Прокат диаметром до 9 мм включительно изготовляют в мотках, свыше 9 мм в прутках. По длине изделия могут быть мерными, кратной мерной длины, немерными, ограниченной длины, а также поставляться в мотках. Для мерной и кратной мерной длины предусмотрены группы БД и ВД. Плотность стали при расчёте справочной массы принята равной 7,85 г/см3.
Физические и механические свойства при рабочих температурах
При температуре 20 °C плотность составляет 7850 кг/м³, модуль упругости первого рода 2,12·105 МПа. С повышением температуры до 600 °C плотность снижается до 7700 кг/м³, модуль упругости до 1,67·105 МПа. Коэффициент линейного расширения при 100 °C составляет 10,6·10-6 1/°C, при 600 °C 11,9·10-6 1/°C.
Твёрдость после отжига составляет HB 10-1 = 229 МПа для прутка по ГОСТ 5949-75. После нормализации и отпуска для прутка по ГОСТ 18968-73 твёрдость находится в диапазоне HB 10-1 = 229-269 МПа. Эти значения характеризуют состояние материала после термообработки и используются для контроля соответствия заявленным свойствам.
Свариваемость и термическая обработка
Сталь 20Х12ВНМФ относится к трудносвариваемым материалам. Для выполнения сварных соединений требуется подогрев до 200-300 °C во время сварки и последующая термообработка, включающая отжиг. Без соблюдения этих условий возможно образование трещин и снижение механических свойств шва и околошовной зоны.
Термическая обработка влияет на структуру и механические характеристики стали. Закалка фиксирует мартенситную структуру, а последующий отпуск снижает внутренние напряжения и повышает вязкость без значительной потери прочности. Выбор режима термообработки зависит от вида проката, номера нормативного документа и требуемого сочетания прочности и пластичности.
Применение и выбор конкретной позиции
Круг из 20Х12ВНМФ диаметром 180 мм используют для изготовления дисков, роторов, валов, лопаток и других высоконагруженных деталей паровых и газовых турбин. Материал сохраняет прочностные характеристики при длительной работе до 600 °C, что подтверждено механическими испытаниями и данными о пределе текучести при рабочих температурах.
При выборе диаметра ориентируются на размер заготовки, необходимой для механической обработки детали с учётом припусков. Для точного изготовления деталей применяют прокат повышенной или высокой точности, для менее ответственных элементов допустим прокат обычной точности. Форму поставки выбирают исходя из требований к длине и условий последующей обработки.
Сталь 20Х12ВНМФ имеет зарубежный аналог SUH616 по японской системе JIS. Это позволяет сопоставлять российский материал с требованиями международных проектов и использовать его в качестве замены при наличии соответствующей документации и согласования с заказчиком.
Заказать жаропрочный круг в Федерация металла
В компании Федерация металла можно купить жаропрочный круг из 20Х12ВНМФ диаметром 180 мм по ГОСТ 2590-2006. Продукция сопровождается сертификатами качества и технической документацией. Организуем поставку в Екатеринбург и другие регионы собственным транспортом или транспортными компаниями. Стоимость рассчитывается с учётом объёма заказа, формы оплаты и условий доставки.