Сталь 31Х19Н9МВБТ
Сталь 31Х19Н9МВБТ
Сталь 31Х19Н9МВБТ: 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 31Х19Н9МВБТ.
Общие сведения стали 31Х19Н9МВБТ
Вид поставки |
сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949–75, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955–77. Полоса ГОСТ 4405–75, ГОСТ 103–76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133–71. |
Применение |
роторы, диски, болты, крепежные детали, валы, работающие при 600 °C. Сталь жаропрочная аутенситного класса. |
Химический состав стали 31Х19Н9МВБТ
Химический элемент |
% |
Вольфрам (W) |
1.0−1.5 |
Кремний (Si), не более |
0.8 |
Марганец (Mn) |
0.8−1.5 |
Медь (Cu), не более |
0.30 |
Молибден (Mo) |
1.0−1.5 |
Никель (Ni) |
8.0−10.0 |
Ниобий (Nb) |
0.2−0.5 |
Сера (S), не более |
0.020 |
Титан (Ti) |
0.2−0.5 |
Углерод (C) |
0.28−0.35 |
Фосфор (P), не более |
0.035 |
Хром (Cr) |
18.0−20.0 |
Механические свойства стали 31Х19Н9МВБТ
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания,°C |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Пруток. Диск. Закалка 1150−1180°С, вода. Старение 700 °C, выдержка 50 ч |
20 |
315−420 |
725−860 |
32−50 |
25−58 |
39−127 |
300 |
315 |
690 |
32 |
46 |
147 |
400 |
305 |
660 |
28 |
43 |
137 |
500 |
275 |
620 |
26 |
45 |
142 |
600 |
255 |
580 |
26 |
46 |
93 |
700 |
245 |
410 |
21 |
40 |
98 |
800 |
195 |
235 |
29 |
64 |
|
Диск. Ротор. Закалка 1150−1180°С, вода. Старение 750 °C, выдержка 12−15 ч. (Образцы тангенциальные) |
20 |
340−570 |
600−840 |
9−34 |
10−42 |
20−83 |
300 |
285−390 |
560−580 |
12−23 |
19−34 |
29 |
450 |
365−380 |
520−580 |
12−23 |
16−34 |
34 |
500 |
355−400 |
520−580 |
12−24 |
16−38 |
29−98 |
550 |
235−330 |
490−520 |
13−24 |
16−34 |
39 |
600 |
235−330 |
490−510 |
15−21 |
16−39 |
39−108 |
650 |
245−320 |
410−470 |
12−23 |
16−41 |
39−167 |
700 |
235−255 |
340−420 |
17−29 |
25−53 |
39−127 |
Пруток. Диск. Закалка 1150−1180°С, вода. Старение 800 °C, 15 ч, воздух. |
20 |
320−390 |
730−820 |
31−44 |
40−49 |
93 |
600 |
245 |
480 |
20 |
46 |
108 |
650 |
235 |
430 |
24 |
55 |
108 |
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и отожженный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с. |
800 |
275 |
315 |
33 |
68 |
|
900 |
205 |
215 |
28 |
67 |
|
1000 |
115 |
125 |
45 |
85 |
|
1100 |
66 |
80 |
54 |
90 |
|
1200 |
41 |
49 |
59 |
94 |
|
Механические свойства прутка
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
Закалка 1140−1180°С, вода. Старение 750−800°С, 15 ч, воздух. |
60 |
295 |
590 |
30 |
40 |
Механические свойства при 20 С в завис. от тепловой выдержки
Термообработка, состояние поставки |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Диск диаметром 900 мм. Образцы радиальные |
Тепловая выдержка 600 °C, 6000 ч |
790 |
370 |
32 |
44 |
60 |
Тепловая выдержка 600 °C, 20000 ч |
830 |
410 |
27 |
35 |
40 |
Тепловая выдержка 600 °C, 60000 ч |
860 |
410 |
19 |
19 |
24 |
Тепловая выдержка 650 °C, 6000 ч |
610 |
330 |
28 |
33 |
38 |
Тепловая выдержка 650 °C, 30000 ч |
860 |
430 |
17 |
17 |
14 |
Тепловая выдержка 700 °C, 1000 ч |
790 |
370 |
20 |
36 |
46 |
Тепловая выдержка 700 °C, 6000 ч |
810 |
330 |
16 |
|
12 |
Тепловая выдержка 750 °C, 6000 ч |
660 |
310 |
|
|
12 |
Тепловая выдержка 750 °C, 20000 ч |
470 |
320 |
|
|
6 |
Тепловая выдержка 7500 °C, 40000 ч |
530 |
350 |
|
|
5 |
Тепловая выдержка 750 °C, 60000 ч |
430 |
370 |
3 |
14 |
6 |
Тепловая выдержка 800 °C, 1000 ч |
780 |
350 |
23 |
26 |
22 |
Тепловая выдержка 800 °C, 6000 ч |
610 |
340 |
|
|
12 |
Пруток. Закалка 1150 °C, вода. |
Тепловая выдержка 650 °C, 10000 ч |
950 |
450 |
22 |
48 |
80 |
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 |
>108 |
1/100000 |
600 |
>235 |
10000 |
600 |
>78 |
1/100000 |
650 |
>216 |
100000 |
600 |
147−186 |
1/10000 |
600 |
>167 |
10000 |
650 |
42 |
1/100000 |
700 |
>147 |
10000 |
650 |
Технологические свойства стали 31Х19Н9МВБТ
Температура ковки |
Начала 1230, конца 900. Охлаждение на воздухе. |
Свариваемость |
трудносвариваемая. Способ сварки — РДС. Для снятия сварочных напряжений рекомендуется термообработка. |
Обрабатываемость резанием |
В термообработанном состоянии при НВ 175 и σB = 590 МПа Kυ тв.спл. = 0,6, Kυ б.ст. = 0,3. |
Жаростойкость стали 31Х19Н9МВБТ
Среда |
Температура,°С |
Длительность испытания, ч |
Глубина, мм/год |
Группа стойкости или балл |
75%N2+17,5%O2+4%CO2+0,5%SO2 |
650 |
10000 |
0,01−0,011 |
4 |
Физические свойства стали 31Х19Н9МВБТ
Температура испытания,°С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
201 |
|
|
186 |
181 |
175 |
167 |
157 |
|
|
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа |
78 |
|
|
68 |
65 |
62 |
58 |
54 |
|
|
Плотность стали, pn, кг/м3 |
7960 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
|
15 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
25 |
|
|
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) |
|
850 |
900 |
980 |
1020 |
1080 |
1100 |
1150 |
|
|
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) |
16.6 |
16.9 |
17.2 |
17.5 |
17.8 |
18.2 |
18.5 |
18.9 |
19.3 |
19.7 |