12Х1МФ

Характеристика материала. Сталь12Х1МФ

Марка

Сталь12Х1МФ (12ХМФ)

Заменитель
сталь 12Х1МФ-ПВ,13Х1МФ, DIN 14MoV63
Применение
Сталь 12Х1МФ применяется: для изготовления труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления; для изготовления поковок для паровых котлов и паропроводов; для изготовления деталей цилиндров газовых турбин; для изготовления различных деталей, работающих при температуре до 570-585 °С; для изготовления деталей трубопроводов и трубопроводной арматуры с закалкой на воздухе или в масло и отпуском на воздухе; для изготовления деталей типа донышек, воротниковых фланцев, штуцеров, колец, патрубков, тройников и деталей прямоугольной формы для энергооборудования и трубопроводов с абсолютным давлением свыше 3,9 МПа тепловых электростанций.

Химический состав в % материала 12Х1МФ (12ХМФ)

Химический элемент
%
Углерод (С)
0,08-0,15
Ванадий (V)
0.15-0.30
Кремний (Si)
0.17-0.37
Медь (Cu), не более
0.20
Молибден (Mo)
0.25-0.35
Марганец (Mn)
0.40-0.70
Никель (Ni), не более
0.30
Фосфор (P), не более
0.025
Хром (Cr)
0.90-1.20
Сера (S), не более
0.025

Температура критических точек

Критическая точка
Mn
Ar1
Ac1
Ar3
Ac3
°С
430
730
760
825
890

Механические свойства стали 12Х1МФ (12ХМФ)

Термообработка, состояние поставки
Сечение, мм
s0,2, МПа
sB, МПа
d5, %
Ψ, %
KCU, Дж/м2
HB
Прутки. Нормализация 960-980 °С, воздух. Отпуск 700-750 °С, воздух.
 
90
255
470
21
55
98
 
Листы 2,3,16,18-й категорий термообработанные
 
4-40 
294 
440-588 
21 
 
78 
 
Поковки. Нормализация.
КП 215 
<100 
215 
430 
24 
53 
54 
123-167 
КП 215 
100-300 
215 
430 
20 
48 
49 
123-167 
КП 215 
300-500 
215 
430 
18 
40 
44 
123-167 
КП 215 
500-800 
215 
430 
16 
35 
39 
123-167 
КП 245 
100-300 
245 
470 
19 
42 
39 
143-179 
КП 245 
300-500 
245 
470 
17 
35 
34 
143-179 

Механические свойства материала при повышенных температурах

t испытания, °C
s0,2, МПа
sB, МПа
d5, %
y, %
KCU, Дж/м2
Нормализация 950-1030 °С. Отпуск 680-760 °С.
20 
320-450 
510-580 
25-33 
67-77 
147-196 
480 
330 
480-490 
22 
75 
137 
500 
315-325 
435-470 
18-20 
67-74 
 
520 
315-325 
430-450 
21-24 
75 
108 
560 
215-315 
305-500 
20-26 
78-84 
127 
580 
205-245 
295-440 
22-28 
66-84 
 
600 
185-265 
225-440 
23-38 
74-85 
 
Труба диаметром 273 мм с толщиной стенки 29 мм. Нормализация 980-1000 °С. Отпуск 740-760 °С.
20 
305 
490 
23-33 
71-74 
127-157 
100 
285 
450 
27 
73 
235 
200 
255 
450 
23 
71 
235 
300 
225 
480 
19 
66 
181 
400 
215 
430 
24 
73 
147 
450 
205 
390 
25 
80 
 
480 
225 
410 
28 
78 
127 
500 
205 
345 
25 
81 
132 
540 
225 
355 
28 
83 
137 
600 
175 
215 
25 
87 
235 
Образец продольный (из трубы) диаметром 6 мм, длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скоростьдеформации 0,009 1/с.
850 
73 
82 
36 
85 
 
900 
51 
66 
44 
97 
 
950 
44 
60 
54 
98 
 
1000 
35 
50 
60 
100 
 
1050 
30 
42 
56 
100 
 
1100 
23 
31 
58 
100 
 
1150 
14 
18 
55 
100 
 

Механические свойства стали 12Х1МФ (12ХМФ) 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
520
196
10000
520
127
1/100000
520
157
100000
520
116
1/10000
560
137
10000
560
82
1/100000
560
106
100000
560
88
1/10000
580
118
10000
580
61
1/10000
580
88-98
100000
580

Технологические свойства теплоустойчивой стали 12Х1МФ

Температура ковки
Начала 1240, конца 780. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях, 51-100 мм - в ящиках, 500-600 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Свариваемость
ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В нормализованном и отпущенном состоянии при НВ ? 138 и σB = 460 МПа Kυ тв.спл. = 1.50, Kυ б.ст. = 1.35

Жаростойкость теплоустойчивого материала 12Х1МФ (12ХМФ)

 Среда
Температура, °С
Длительность испытания, ч
Глубина, мм/год
 Воздух
 585
 
 0,07
 Воздух
 625
 
 0,491
 Воздух
 650
 5000
 0,509-1,2

Физическиее свойства стали 12Х1МФ (12ХМФ)

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
198 
197 
188 
183 
175 
167 
157 
151 
 
 
Плотность, pn, кг/см3
7800 
7780 
7750 
7720 
7680 
7640 
7600 
7570 
7540 
7560 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
 
44 
44 
42 
40 
37 
35 
32 
28 
28 
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)
230 
278 
343 
430 
532 
647 
775 
926 
1087 
1130 
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)
12.4 
13.0 
13.6 
14.0 
14.4 
14.7 
14.9 
14.8 
12.0 
 

Чувствительность к охрупчиванию стали 12Х1МФ (12ХМФ)

Температура, °С
Время, ч
KCU, Дж/см2
 -
 Исходное состояние
 176
 600
 3000
 235
 625
 5000
 245

Обозначения:

Механические свойства :
sв
- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT
- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5
- Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y
- Относительное сужение , [ % ]
KCU
- Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB
- Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T
- Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E
- Модуль упругости первого рода , [МПа]
a
- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l
- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r
- Плотность материала , [кг/м3]
C
- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R
- Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений
- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая
- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая
- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг