Сталь 20Х3МВФ
Сталь 20Х3МВФ
Сталь 20Х3МВФ: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 20Х3МВФ.
Общие сведения стали 20Х3МВФ
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 20072–74, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71. Калиброванный пруток ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78. Полоса ГОСТ 103–76, ГОСТ 4405–75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133–71. |
Применение |
Крепеж и другие детали, работающие при температуре до 540−560°С. |
Химический состав стали 20Х3МВФ
Химический элемент |
% |
Ванадий (V) |
0.60−0.85 |
Вольфрам (W) |
0.30−0.50 |
Кремний (Si) |
0.17−0.37 |
Марганец (Mn) |
0.25−0.50 |
Медь (Cu), не более |
0.20 |
Молибден (Mo) |
0.35−0.55 |
Никель (Ni), не более |
0.30 |
Сера (S), не более |
0.025 |
Углерод (C) |
0.15−0.23 |
Фосфор (P), не более |
0.030 |
Хром (Cr) |
2.80−3.30 |
Механические свойства стали 20Х3МВФ
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания,°C |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Диски диаметром 600−1000 мм, толщиной 100−150 мм. Закакла 1050 °C, масло. Отпуск 700 °C. (Образцы тенгенциальные) |
20 |
730−810 |
870−910 |
13 |
45−50 |
34−44 |
200 |
700 |
780 |
12 |
55 |
67 |
300 |
700 |
780 |
10 |
39 |
88 |
400 |
660 |
720 |
10 |
33 |
83 |
500 |
580−610 |
600−630 |
|
44−52 |
78 |
550 |
510−550 |
530−560 |
10−12 |
44 |
59−78 |
580 |
480−500 |
490−540 |
11 |
27−40 |
59−78 |
Поковка ротора 47 т, диаметрои бочки 965−1075 мм. Нормализация 1050 °C, Закалка 1000 °C, масло. Отпуск 670 °C, охлаждение с печью до 150 °C. (Образцы тангенциальные) |
20 |
590−690 |
690−780 |
12−18 |
41−68 |
39−108 |
300 |
510−600 |
600−680 |
11−15 |
54−61 |
108−122 |
400 |
500−590 |
550−560 |
13−16 |
57−65 |
98−118 |
500 |
450−570 |
470−570 |
15−20 |
69−72 |
88−118 |
550 |
400−510 |
410−520 |
12−21 |
65−80 |
88−118 |
600 |
340−450 |
360−460 |
18−23 |
70−84 |
88−108 |
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с. |
1000 |
49 |
72 |
56 |
100 |
|
1050 |
31 |
49 |
58 |
100 |
|
1100 |
22 |
45 |
66 |
100 |
|
1150 |
15 |
26 |
77 |
100 |
|
1200 |
17 |
27 |
79 |
100 |
|
Механические свойства прутка
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Закалка 1030−1060°С, масло. Отпуск 660−700°С, воздух. |
90 |
735 |
880 |
12 |
40 |
59 |
Механические свойства при испытании на длительную прочность
Предел ползучести, МПа |
Скорость ползучести, %/ч |
t испытания,°С |
Предел длительной прочности, МПа |
Длит. испытания, ч |
t испытания, ч |
177 |
1/10000 |
500 |
333 |
10000 |
500 |
147 |
1/100000 |
500 |
294 |
100000 |
500 |
127 |
1/10000 |
550 |
196 |
10000 |
550 |
98 |
1/100000 |
550 |
157 |
100000 |
550 |
49 |
1/100000 |
580 |
137 |
10000 |
580 |
|
|
|
98 |
100000 |
580 |
Технологические свойства стали 20Х3МВФ
Температура ковки |
Начала 1240, конца 780. Сечения до 50 мм охлаждаются в ящиках, 51−700 мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением. |
Свариваемость |
ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС — необходимы подогрев и последующая термообработка, КТС. |
Обрабатываемость резанием |
В отожженном состоянии при НВ 157 и σB = 530 МПа Kυ тв.спл. = 1.5, K υ б.ст. = 1.1. |
Температура критических точек стали 20Х3МВФ
Критическая точка |
°С |
Ac1 |
815 |
Ac3 |
925 |
Ar3 |
795 |
Ar1 |
690 |
Предел выносливости стали 20Х3МВФ
σ-1, МПа |
n |
σB, МПа |
σ0,2, МПа |
Термообработка, состояниестали |
314−333 |
1Е+7 |
760 |
640 |
Поковка ротора, диаметр бочки 860 мм. Отжиг 950 С. Нормализация 1100 С. Закалка 980−1020 С, масло. Отпуск 660−680 С. |
Физические свойства стали 20Х3МВФ
Температура испытания,°С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
207 |
204 |
200 |
193 |
186 |
182 |
117 |
171 |
164 |
|
Плотность стали, pn, кг/м3 |
7800 |
|
|
|
7690 |
7660 |
7620 |
|
|
|
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
|
36 |
33 |
32 |
31 |
30 |
29 |
29 |
|
|
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) |
|
398 |
465 |
544 |
640 |
743 |
859 |
982 |
|
|
Температура испытания,°С |
20−100 |
20−200 |
20−300 |
20−400 |
20−500 |
20−600 |
20−700 |
20−800 |
20−900 |
20−1000 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10−6 1/°С) |
10.6 |
11.5 |
11.8 |
12.1 |
12.6 |
13.0 |
|
|
|
|
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С)) |
502 |
560 |
610 |
650 |
710 |
750 |
|
|
|
|
Чувствительность к охрупчиванию стали 20Х3МВФ
Температура,°С |
Время, ч |
KCU, Дж/см2 |
- |
Исходное состояние |
44 |
500 |
10000 |
73 |
550 |
10000 |
49 |
600 |
5000 |
73 |