12х1мф расшифровка стали кратко
Обновлено: 05.07.2024
На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки 12Х1МФ (12ХМФ).
12Х1МФ (12ХМФ) - классификация и применение марки
Марка: 12Х1МФ (12ХМФ)
Классификация материала: Сталь жаропрочная низколегированная
Дополнительные сведения о материале: Сталь перлитного класса. Рекомендуемая температура применения до 570-585 °С - Температура интенсивного окалинообразования 600 °С - срок работы - более 10000 ч.
Применение: Для труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления- поковок для паровых котлов и паропроводов- деталей цилиндров газовых турбин- для изготовления деталей, работающих при температуре 540-580 °С.
12Х1МФ (12ХМФ) - химический состав материала в процентном соотношении
12Х1МФ (12ХМФ) - механические свойства при температуре 20°
12Х1МФ (12ХМФ) - технологические свойства
12Х1МФ (12ХМФ) - зарубежные аналоги
12Х1МФ (12ХМФ) - pасшифровка обозначений, сокращений, параметров материала
| Механические свойства : | |
| s в | - Предел кратковременной прочности , [МПа] |
| s T | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| d 5 | - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
| y | - Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м 2 ] |
| 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 20 o - T ) , [1/Град] |
| l | - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
| r | - Плотность материала , [кг/м 3 ] |
| C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - 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 |
Внимание! Вся приведённая информация о 12Х1МФ (12ХМФ) носит ознакомительный характер. Все интересующие Вас характеристики необходимо уточнять у специалистов.
12МХ Для труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления- поковок для паровых котлов и паропроводов- деталей цилиндров газовых турбин- в качестве основного слоя при изготовлении горячекатаных двухслойных коррозионностойких листов.
12Х2МФСР пароперегревательные и пароводные трубы, длительно работающие при температурах до 620 град.
12ХМ сортовые заготовки, поковки, котельные трубы для длительной службы при температурах до 500 град.
15Х1М1Ф трубы пароперегревателей, паропроводов и коллекторов установок высокого давления, длительно работающих при температурах до 585 град.
12Х2МФБ трубы котельных установок, длительно работающие при температурах до 570 град.
15Х2М2ФБС поковки диафрагм, трубы и другие детали, работающие при температуре пара перед турбиной 565-580 град.
15Х5ВФ (Х5ВФ) Корпуса и внутренние элементы аппаратов нефтезаводов и крекинговых труб, детали насосов и другие детали, длительно работающие при температурах до 600 °С.
15Х5 (Х5) Трубы, детали насосов, лопатки турбомашин, подвески котлов-
15Х6СЮ (Х6СЮ ЭИ428) детали котельных установок, трубы- сталь жаростойкая
15Х5М (Х5М) Трубы, задвижки, крепеж и другие детали, от которых требуется сопротивляемость окислению при температуре до 600—650 °С.-
16ГНМ барабаны паровых котлов с рабочей температурой до 425 град.
15ХМФКР поковки турбинных деталей, работающие при температуре 580-600 град.- трубы паропроводные, коллекторные, пароперегревательные
15ХМ Сортовые заготовки, поковки, трубы для перегревателей, паропроводов, коллекторов, фланцы, длительно работающие при температурах до 500 град.
Цифра 12 перед буквенным обозначением указывает среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 12Х1МФ приблизительно составляет 0,12%.
Буква Х означает содержание в стали хрома, а цифра 1 после буквы указывает среднюю массовую долю хрома в целых единица, т.е. хрома в стали 12Х1МФ приблизительно 1%.
Буква М означает присутствие в стали молибдена, а буква Ф присутствие в стали ванадия. Отсутствие цифр после букв М и Ф, говорит о том, что молибден и ванадий присутствуют в стали в малом количестве.
Вид поставки
Вид поставки — сортовой прокат, в том числе
- фасонный: ГОСТ 20072—74, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2590-88.
- Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
- Лист толстый ГОСТ 5520-79.
- Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75.
- Поковка и кованая заготовка ГОСТ 1133—71.
Применение
Сталь 12Х1МФ (старое обозначение 12ХМФ) относится к сталям перлитного класса и применяется для изготовления деталей (ГОСТ 20072-74), работающих при температуре 570-580°С
(Температура накала интенсивного окалинообразования 600°С):
- Трубы пароперегревателей
- Трубопроводов и коллекторных установок высокого давления
- Поковки для паровых котлов и паропроводов
- Детали цилиндров газовых турбин
Свариваемость
Сталь 12Х1МФ является ограниченно свариваемой. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Температура критических точек, °С
Химический состав, % (ГОСТ 20072-74)
Физические свойства
Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х1МФ | 198 | 193 | 188 | 183 | 175 | 167 | 157 | 151 | — | — |
Плотность ρ кг/см 3 при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х1МФ | 7800 | 7780 | 7750 | 7720 | 7680 | 7640 | 7600 | 7570 | 7540 | 7560 |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х1МФ | — | 44 | 44 | 42 | 40 | 37 | 35 | 32 | 28 | 28 |
Удельное электросопротивление ρ нОм*м, при температуре испытаний °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| 12Х1МФ | 230 | 278 | 343 | 430 | 532 | 647 | 775 | 926 | 1087 | 1130 |
Коэффициент линейного расширения α*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| 12,4 | 13,0 | 13,6 | 14,0 | 14,4 | 14,7 | 14,9 | 14,8 | 12,0 | — |
Механические свойства
Механические свойства при испытании на длительную прочность (ГОСТ 20072-74)
Чувствительность к охрупчиванию при старении
| Время, ч | Температура, °С | KCU, Дж/см 2 |
| Исходное состояние | — | 176 |
| 3000 | 600 | 235 |
| 5000 | 625 | 245 |
Механические свойства при повышенных температурах
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1240, конца 780. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях, сечения 51 — 100 мм — в ящиках, сечения 500—600 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Обрабатываемость резанием — Kv б.ст= 1,35 и Kv тв.спл = 1,50 в нормализованном и отпущенном состоянии при НВ > 138 и σв = 460 МПа.
Обзор стали 12Х1МФ, сферы ее применения и аналогов позволяет сделать правильный выбор и корректно использовать этот материал. Внимание надо уделить характеристикам и расшифровке марки, химическому составу и термообработке. А также стоит проанализировать твердость стали и особенности ее сварки.
Состав и расшифровка
Продвинутая марка стали 12Х1МФ отличается содержанием углерода на уровне 0,12%. Но надо понимать, что это средний показатель. В разных случаях он может быть немного меньше или немного больше. Индекс Х1 говорит, что химический состав стали включает в среднем 1% хрома (при максимуме 1,2%). Две последние буквы показывают наличие хрома и ванадия, обеспечивающих эффект легирования.
Содержание прочих элементов:
- кремния не менее 0,17 и не более 0,37%;
- марганца от 0,4 до 0,7%;
- никеля максимум 0,3%;
- молибдена от 0,25 до 0,35%;
- меди до 0,2%;
- фосфора не более 0,03%;
- серы не более 0,025% (при условии, что иные параметры не заданы согласно ГОСТ 5520 от 1979 года или индивидуальному заказу на поставку).
Характеристики и свойства
В отношении сплава 12Х1МФ действует ГОСТ 20072. Это означает, что такой металл имеет высокую тепловую устойчивость. Ковка начинается при температуре 1240 градусов. Завершается она после понижения температуры до 780 градусов. После нормализации металл приобретает твердость от 123 до 179 МПа. В случае отжига после горячего прокатывания твердость этого материала составит 217 МПа. В последнем случае конструкция полностью отвечает ГОСТ 20072. Плотность при комнатной температуре составляет 7800 кг на 1 куб. м. При 100 градусах этот показатель уменьшается до 7780 кг на 1 м3. Если температура вырастает до 400 градусов, масса 1 кубометра составит уже только 7680 кг, а при подъеме до 800 градусов она снизится до 7540 кг. Свариваемость у стали 12Х1МФ ограничена. Практикуется:
- ручная сварка электрической дугой;
- автоматическое сваривание;
- контактное соединение.
Настоятельно рекомендуется прогревать материал перед сваркой. После окончания ее требуется профессиональная термообработка. После нормализации и отпуска сплав обрабатывается твердосплавными резцами с эффективностью резания 1,5. Если же используются быстрорежущие стали, то индекс эффективности уменьшается до 1,35. Важно: такая результативность достигается только при твердости поверхности 138 единиц по шкале HB. При других значениях могут быть существенные отклонения от норматива.
Самая низкая критическая точка — Mn – достигается всего лишь при 430 градусах. Подняв температуру до 730 градусов, удается выйти на уровень Ar1. Прибавив еще 30 градусов, получают отметку Ac1. Завершающий критический участок — Ac3, который в ряде источников именуется еще Acm, наступает при выходе на 890 градусов. Но еще раньше, при 825 градусах, состояние металла соответствует точке Ar3.
Виды поставок и аналоги
За рубежом существует ряд точных заменителей такого стального сплава. В каждой стране, где есть такая продукция, действуют свои внутренние стандарты. Так, в ФРГ вместо 12Х1МФ применяют сталь 1.7715. Встречается и аналог с более изощренным обозначением — 14MoV6-3. Английские металлурги тоже разработали соперничающую марку сплава.
Она обозначается как 1503-660-440. При этом испанским аналогом российской стали выступает 13MoCrV6. Отгрузка может идти в вариантах:
- поковок;
- проката сортового;
- металлопроката фасонного типа;
- стальных полос;
- стальных листов.
При этом классифицируется отпускаемая продукция как:
Применение
12Х1МФ — это типичная жаропрочная сталь с низким уровнем легирования. Зная это, несложно подобрать для нее оптимальную область использования. Наибольшая рабочая температура будет не выше 570-585 градусов. Из подобного металла получаются хорошие трубы пароперегревателей. Допускается также изготовление технологических и прочих трубопроводов, коллекторных систем, рассчитанных на повышенное давление.
Отдельные поковки отгружают для последующего изготовления паровых котлов. Такие же поковки подойдут и для получения паропроводов. В некоторых случаях из 12Х1МФ вырабатывают части цилиндров паровых турбин. Наконец, можно делать и иные детали, рассчитанные на потолок рабочих температур 540-580 градусов.
Трубопроводную арматуру из этого сплава закаливают как в специальном масле, так и просто на воздухе (по усмотрению технологов).
Сварка
Свариваемость без ограничений достижима, если варить не подогретую сталь без дальнейшей термической обработки. Но использование такого режима удается с большим трудом и при низком качестве работы. Как и для других низкоуглеродных сталей, рекомендовано применение сварочной проволоки порошкового типа, отвечающей нормам ГОСТ Р ИСО 7634. Очень важно добиваться продолжительной крепости обрабатываемого металла при повышенной температуре.
В одном из вариантов ванна заполняется твердым раствором. Металл легируют, чтобы вырастала температура, при которой происходит рекристаллизация. Это позволяет уменьшить скорость диффузии. При втором подходе сталь закаливают и отпускают, чтобы получилась особо дисперсная фазовая смесь. Для работы хорошо подходят электроды марок:
Большой проблемой является структурное изменение в местах, подвергаемых термическому влиянию, то есть там, где сталь оплавляется и перегревается. В подобных ситуациях неоднородность пластических свойств обнаруживается особенно сильно. Потому плохой термический цикл может спровоцировать зарождение холодных трещин. Вероятность их появления в оплавленных и перегретых зонах в десятки раз выше, нежели в исходном металле. Заблаговременный и сопутствующий подогрев позволяет исключить возникновение холодных трещин. Благодаря ему заметно снижается образование мартенсита.
Надо отметить, что прогрев теплоустойчивых сталей продуктивен только при ограниченном верхнем пределе температуры. Если она завышается, аустенит распадается. Вместо него появляется слишком грубая структура, состоящая из феррита и перлита. А она не даст требуемой долговременной прочности и должной ударной вязкости. Ручная аргонодуговая сварка применяется, когда делают корневой шов многопроходным методом. Неповоротные стыки на трубах паропроводов преимущественно создаются путем автоматической орбитальной сварки. Поворотные стыки готовят за счет автоматической сварки под флюсом. Такой подход оправдан при работе с трубопроводами и котловыми коллекторами.
Флюсы должны быть малоактивны по кремнию и марганцу. Этот эффект достигается добавлением фтористого натрия (примерно 5% от объема).
В данном сплаве присутствуют хром, ванадий и молибден. Благодаря тому, что материалом при производстве труб служит жаростойкая сталь, их применяют в условиях высоких температурных нагрузок.
Среди основных преимуществ данной марки стали можно отметить следующее:
- Устойчивость к коррозии
- Термостойкость
- Высокий уровень сопротивления ударам и истиранию
Химический состав 12Х1МФ
Массовая доля элементов стали 12Х1МФ по ГОСТ 5520-79
| C (Углерод) | Si (Кремний) | Mn (Марганец) | P (Фосфор) | S (Сера) | Cr (Хром) | Mo (Молибден) | Ni (Никель) | V (Ванадий) | Al (Алюминий) | Cu (Медь) | Fe (Железо) |
| 0,08 - 0,15 | 0,17 - 0,37 | 0,4 - 0,7 | ТУ 14-3-460-2003 |
| C (Углерод) | Si (Кремний) | Mn (Марганец) | P (Фосфор) | S (Сера) | Cr (Хром) | Mo (Молибден) | Ni (Никель) | V (Ванадий) | Cu (Медь) | Fe (Железо) |
| 0,1 - 0,15 | 0,17 - 0,37 | 0,4 - 0,7 | 295 > 295 | 440 - 590 440 - 590 | > 21 > 21 | |||||
| Лист | 3 | 295 > 295 | 440 - 590 440 - 590 | > 21 > 21 | ||||||
| Лист | 16 | 12 - 40 | > 295 | 440 - 590 | > 21 | |||||
| Лист | 18 | 12 - 40 | > 295 | 440 - 590 | > 21 | |||||
| Лист | 19 | 295 > 295 | 440 - 590 440 - 590 | > 21 > 21 | ||||||
| Лист | 20 | 295 > 295 | 440 - 590 440 - 590 | > 21 > 21 |
Испытания при повышенной температуре
| Сортамент | Категория | Температура, °С | Предел текучести, σ0,2, МПа |
| Лист | 16 | 250 300 350 400 450 | > 245 > 235 > 225 > 216 > 206 |
| Лист | 18 | 250 300 350 400 450 | > 245 > 235 > 225 > 216 > 206 |
Свойства по стандарту ТУ 14-3-460-2003
| Сортамент | Образец | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % |
| Труба | Продольный | > 274 | 441 - 637 | > 21 | > 55 |
| Труба | Поперечный | > 274 | 441 - 637 | > 19 | > 50 |
| Труба | Повышенной прочности | 451 - 617 | - | - | - |
Испытание при повышенной температуре
| Температура, °С | Предел текучести, σ0,2, МПа | Предел длительной прочности, МПа |
| 400 | > 216 | - |
| 450 | > 206 | - |
| 500 | - | 167 |
| 550 | - | 97 |
| 600 | - | 55 |
Физические свойства 12Х1МФ
Свойства по стандарту ТУ 14-3-460-2003
Плотность, г/см 3 : 7,85*
* Типичное значение свойства для низкоуглеродистой и низколегированной стали. Эта величина не предусмотрена стандартами, она носит ориентировочный характер и не может быть использована с целью проектирования.
Читайте также: