Особенности стали 12Х1МФ
Марка 12Х1МФ — теплоустойчивая конструкционная сталь для изготовления трубопроводной аппаратуры. Металл поставляют в листах, поковках, прутках, трубах, кованых заготовках. Продают термически обработанный сплав и как есть.
Отечественных заменителей нет. За рубежом выпускают похожие составы: 1503-660-440 (Англия), 13MoCrV6 (Испания), 14MoV6-3 и 1.7715 (Германия), 13MoCrV6 (Испания).
Марка находится в списке жаропрочных низколегированных сплавов.
Критерии качества разных видов проката перечислены в регламентах: № 5520-79, № 103-2006, № 8560-78, № 8559-75, № 2590-2006, № 20072-74, № 2591-2006, № 4405-75.
Рецептура стали 12Х1МФ
Маркировка указывает на соотношение элементов в составе: углерода (в среднем, 0,12%), хрома (около 1%), молибдена и ванадия — меньше 1%. Массовая доля железа — порядка 96%.
| C | P | Mo | Ni | V | Cu | Si | S | Cr | Mn |
| 0,08 - 0,15 | 0,03 | 0,25 - 0,35 | 0,3 | 0,15 - 0,3 | 0,2 | 0,17 - 0,37 | 0,025 | 0,9 - 1,2 | 0,4 - 0,7 |
| Углерод | Фосфор | Молибден | Никель | Ванадий | Медь | Кремний | Сера | Хром | Марганец |
Плотность металла при нормальной температуре: 7800 кг/м3.
Свойства конструкционного материала
Твердость HB 10-1 горячекатаной заготовки материала после отжига — 217 МПа, нормализации — 123-179 МПа.
Значения характеристик — модуля нормальной упругости, коэффициента теплопроводности, электросопротивления и линейного расширения — зависят от режима обработки. Если прокат нагревают при T = 20-900 0C, физические параметры изменяются в направлении:
- Е = 198-151 ГПа;
- λ = 44-28 Вт/м*°С;
- p = 230-1130 нОм*м;
- α*106 = 12.4-12,0 К-1.
Механические свойства термически обработанных листов толщиной 4-40 мм:
- σ0,2 = 294 МПа;
- σт = 440-558 МПа;
- δ5 = 21%;
- KCU = 78 Дж/см2.
Способы обработки стали 12Х1МФ
Материал относят к группе ограниченно свариваемых сплавов. Для соединения заготовок применяют технологии: АДС с защитным газом и АДС. Торцевые части толстых деталей предварительно разогревают до T = 150-200 0C. После сварки прокат направляют на термическую обработку в печи.
Для марки 12Х1МФ стандарт рекомендует нормализованный отжиг производить при T = 960-980 0C и отпуск металла — T = 740-760 0C. Когда выполняют ковку, начинают операцию при T = 1240 0C и заканчивают, когда температура снизится до T = 780 0C.
Нормализованный и отожженный металл легко резать. Значение поправочного коэффициента:
- твердого сплава — Кυ =1,5;
- быстрорежущей стали — Кυ =1,35.
Назначение стали 12Х1МФ
Для этой марки сплава температура интенсивного образования окалины равна 600 0C. Покупатели продукции — предприятия энергетики, которые обслуживают тепловые электростанции.
Прокат используют в установках, работающих при температуре ниже 570-580 0C. Примеры оборудования:
- трубопроводы для паронагревателей;
- изделия для газовых турбин;
- конструкции для паровых котлов и нагревателей;
Из материала марки 12Х1МФ производят детали коллекторов. Технические объекты работают под давлением 3,9 МПа (и выше).
