Реферат: Гост р (проект) первая редакция

ГОСТ Р

(проект) первая редакция


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ




прутки из жаропрочных сталей и сплавов для клапанов двигателей внутреннего сгорания


Технические условия


roads from heat-resistant and alloys for valves of interned combustion engines.

Specification




Дата введения –


1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на прутки круглые горячекатаные и со специальной отделкой поверхности из жаропрочных сталей и сплавов, предназначенные для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания.


^ 2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ИСО 377:1997 Сталь и стальные изделия. Расположение и приготовление испытываемых образцов и образцов для конкретных механических испытаний.

ИСО 404:1992 Сталь и стальные заготовки. Общие технические условия поставки.

ИСО 1035-1:1980 Прутки стальные горячекатаные. Часть 1: Размеры круглых прутков.

ИСО 1035-4:1982 Прутки стальные горячекатаные. Часть 4: Допуски.

ИСО 6506-1:1999 Материалы металлические. Определение твердости по Бринеллю. Часть 1. Метод испытания



^ Проект, первая редакция



ИСО 6508-1:2005 Материалы металлические. Определение твердости по Роквеллу. Часть 1. Метод определения (шкалы А, В, С, D, E, F, G, H, K, N,T).

ИСО 6892:1998 Материалы металлические. Испытание на растяжение при температуре окружающей среды.

ИСО 9943:1991 Стали легированные и термоупрочняемые. Классы качества поверхности для горячекатаных круглых прутков и катанки. Технические условия поставки.

ИСО/TR 9769:1991 Сталь и чугун. Обзор существующих методов анализа.

ИСО 10474:1991 Сталь и стальные изделия. Документы о контроле.

ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода.

ГОСТ 12345-2001 (ИСО 671:1982, ИСО 4935:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы.

ГОСТ 12346-78 (ИСО 439:1982, ИСО 4829-1:1986) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния.

ГОСТ 12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора.

ГОСТ 12348-78 (ИСО 629:1982) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца.

ГОСТ 12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама.

ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома.

ГОСТ 12351-2003 (ИСО 4942:1988, ИСО 9467:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия.

ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля.

ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена.

ГОСТ 12355-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди.

ГОСТ 12356-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана.

ГОСТ 12357-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения алюминия.

ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945:1977) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения азота.

ГОСТ 12360-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения бора.

ГОСТ 12361-2002 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия.

ИСО 14284:1996 Сталь и чугун. Отбор и приготовление образцов для определения химического состава

ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа.

ГОСТ 28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром и марганец металлические. Общие требования к методам анализа.

ГОСТ 28033-89 Метод рентгенофлуоресцентного анализа.


^ 3 Информация, которую должен предоставить потребитель в заказе (контракте)

3.1 В заказе (контракте) должна содержаться вся необходимая информация о заказываемом прокате, его характеристиках, состоянии при поставке:

а) обозначение – «клапанная сталь (сплав)»;

б) марка стали (сплава);

в) номинальные размеры: диаметр и длина прутка;

г) номер стандарта, содержащего требования на размеры и предельные отклонения по размерам;

д) сведения о режиме термической обработки при поставке;

е) другие сведения, включающие способ изготовления клапанов (горячее прессование или высадка с контактным электронагревом);

ж) вид свидетельства об испытаниях в соответствии с ИСО 10474.

3.2 Изготовитель должен поставлять прутки с характеристиками, указанными в разделе 5.


4 Классификация, размеры и обозначения

5.1 Прутки подразделяют:

по виду изготовления на:

- горячекатаные,

- со специальной отделкой поверхности;

по качеству поверхности – на группы в соответствии с ИСО 9443;

по классу стали (сплава):

- мартенситного класса,

- аустенитного класса,

- из сплавов на основе никеля.

4.2 Сортамент

4.2.1 По форме, размерам и предельным отклонениям прутки должны соответствовать требованиям:

- горячекатаные – ИСО 1035-1, ИСО 1035-4;

- со специальной отделкой поверхности – согласованным при заказе (в контракте).

Пример условного обозначения

Пруток горячекатаный круглый, обычной точности прокатки (N), допуска на длину класса (О), обычной кривизны (А), диаметром 40 мм по ИСО 1035-1:1980, из стали марки X45CrSi9 3, группы качества поверхности 3, термически обработанный (ТО):

Круг .


^ 5 Технические требования

5.1 Метод выплавки стали (сплава)

Если не оговорено иное, выбор метода выплавки предоставляется изготовителю.

По требованию потребителя изготовитель указывает метод выплавки в документе о качестве.

5.1.1 Сплавы на никелевой основе NiCr15Fe7TiAl, NiFe25Cr20NbTi и NiCr20TiAl обычно изготовляют методом дальнейшего переплава.

5.2 Марки и химический состав стали и сплавов по плавочному анализу должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав стали сплавов

№ п/п

Марка стали (сплава)

Массовая доля элементов, %

углерода

кремния

марганца

фосфора

серы

хрома

молибдена

никеля

других

не более

стали мартенситного класса

1

Х50CrSi8 2

0,45-0,55

1,0-2,0

н.б.

0,60

0,030

0,030

7,5-9,5

-

н.б.

0,60

-

2

X45CrSi9 3

0,40-0,50

2,7-3,3

н.б.

0,80

0,040

0,030

8,0-10,0

-

0,60

-

3

X85CrMoV18 2

0,80-0,90

н.б.

1,0

н.б.

1,5

0,040

0,030

16,5-18,5

2,0-2,5

-

ванадия 0,30-0,60

4

30X13Н7С2

0,25-0,34

2,0-3,0

н.б.

0,8

0,030

0,025

12,0-14,0

-

6,0-7,5

титана

н.б. 0,2;

меди

н.б. 0,30

5

40Х10С2М

0,35-0,45

1,9-2,6

н.б.

0,8

0,027

0,025

9,0-10,5

0,7-0,9

-

титана

н.б. 0,2;

меди

н.б. 0,30

6

80Х20НС

0,70-0,80

1,25-1,75

0,40-0,70

0,035

0,030

19,0-21,0

-

1,0-2,0

меди

н.б. 0,30

7

95Х18

0,90-1,00

н.б.

0,8

0,8

0,030

0,025

17,0-19,0

-

-

титана

н.б. 0,2;

меди

н.б. 0,30

стали аустенитного класса

8

Х55CrMnNiN20 8

0,50-0,60

н.б.

0,25

7,0-10,0

0,050

0,030

19,5-21,5

-

1,5-1,75

азота

0,20-0,40

9

Х53CrMnNiN21 9

0,48-0,58


н.б.

0,25

8,0-10,0

0,050

0,030

20,0-22,0

-

3,25-4,5

азота

0,35-0,50

Окончание таблицы 1


№ п/п

Марка стали (сплава)

Массовая доля элементов, %

углерода

кремния

марганца

фосфора

серы

хрома

молибдена

никеля

других

не более

10

Х53CrMnNiNbN21 9

0,48-0,58

н.б.

0,45

8,0-10,0

0,050

0,030

20,0-22,0

-

3,25-4,5

азота

0,38-0,50;

углерод+азот н.б. 0,90;

ниобий+тантал 2,00-3,00

11

Х50CrMnNiNbN21 9

0,45-0,55

н.б.

0,45

8,0-10,0

0,050

0,030

20,0-22,0

-

3,5-5,5

вольфрама 0,80-1,50; ниобий+тантал 1,80-2,50;

азота

0,40-0,60

12

X33CrNiMnN23 8

0,28-0,38

0,50-1,00

1,5-0,73,5

0,050

0,030

22,0-24,0

н.б.

0,50

7,0-9,0

вольфрама н.б.0,50;

азота

0,25-0,35

13

45Х22Н4М3

0,40-0,50

0,1-1,0

0,85-1,25

0,035

0,030

21,0-23,0

2,5-3,0

4,0-5,0

-

14

45Х14Н14В2М

0,40-0,50

н.б.

0,8

н.б.

0,7

0,035

0,020

13,0-15,0

0,25-0,40

13,0-15,0

вольфрама 2,0-2,8

15

55Х20Г9АН4М

0,5-0,6

н.б.

0,45

8,0-10,0

0,040

0,030

20,0-22,0

0,5-1,0

3,5-4,5

азота

0,30-0,60

сплавы на основе никеля

16

NiCr15Fe7TiAl

0,03-0,10

н.б.

0,50

н.б.

0,50

0,015

0,015

14,0-17,0

н.б.

0,50

осн.

алюминия 1,10-1,35;

железа

5,0-9,0;

ниобий+тантал 0,7-1,2;

титана

2,0-2,6

17

NiFe25Cr20NbTi

н.б.

0,10

н.б.

1,0

н.б.

1,0

0,030

0,015

18,0-21,0

-

осн.

алюминия 0,30-1,00;

железа 23,0-28,0;

ниобий+тантал 1,0-2,0;

титана

1,0-2,0;

бора н.б. 0,008


Окончание таблицы 1


№ п/п

Марка стали (сплава)

Массовая доля элементов, %

углерода

кремния

марганца

фосфора

серы

хрома

молибдена

никеля

других

не более

18

NiCr20TiAl

0,04-0,10

н.б.

1,0

н.б.

1,0

0,020

0,015

18,0-21,0

-

н.м.

65

железа н.б.3,0;

кобальта н.б. 2,0; бора н.б. 0,008;

алюминия 1,0-1,8;

титана 1,8-2,7


5.2.1 Массовая доля остаточных элементов не должна оказывать отрицательного влияния на механические свойства прутков и их применение.

5.2.2 Допускаемые отклонения массовой доли химических элементов в готовой металлопродукции от норм плавочного анализа, приведенных в таблице 1, должны соответствовать указанным в таблице 2.

Таблица 2 – Допускаемые отклонения массовой доли химических элементов в готовой металлопродукции

В процентах

Наименование элемента

Массовая доля элемента в стали

Допускаемые отклонения

Углерод




<0,20

0,01

≥0,20

<0,60

0,02

≥0,60

0,90

0,03

Кремний




1,00

0,05

>1,00

3,3

0,10

Марганец




<1,0

0,03

≥1,0

2,0

0,04

>2,0

10,0

0,06

Фосфор




0,040

0,005

>0,040

0,050

0,010

Сера




0,030

0,005

Азот




0,60

0,02

Хром

≥7,5

10,0

0,10

>10,0

15,0

0,15

>15,0

20,0

0,20

>20,0

24,0

0,25

Окончание таблицы 2

Наименование элемента

Массовая доля элемента в стали

Допускаемые отклонения

Молибден




<1,75

0,05

≥1,75

2,5

0,10

Никель




<5,0

0,07

≥5,0

9,0

0,10

Ниобий+тантал

≥1,8

3,0

0,05

Ванадий

≥0,30

0,60

0,03

Вольфрам




1,5

0,05

Примечания

1 Допускаемые отклонения по химическому составу в готовом прокате для сплавов на основе никеля должны быть установлены при оформлении заказа.

2 Знак «» означает, что допускаемое отклонение по одному из элементов в готовом прокате одной плавки стали может быть только ниже нижнего предела или только выше верхнего предела заданного интервала в ковшевой пробе, но не одновременно плюсовым и минусовым.


5.3 Прутки в зависимости от марки стали (сплава) и назначения изготовляют без термической обработки или термически обработанными (ТО). Временное сопротивление и твердость прутков термически обработанных в состоянии поставки должны соответствовать требованиям таблицы 3.

5.3.1 Состояние поставки указывают в заказе.

Таблица 3 – Временное сопротивление и твердость прутков в состоянии поставки

Мрака стали

(сплава)

Термическая обработка в состоянии поставки

Твердость1), НВ

Временное сопротивление1), σв, Н/мм2

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

Смягчающий отжиг

≤300

-

Закалка и отпуск

См.таблицу А.1

X45CrSi9 3

Смягчающий отжиг

≤300

-

Закалка и отпуск

См.таблицу А.1

X85CrMoV18 2

Смягчающий отжиг

≤300

-

30X13Н7С2

Отжиг или отпуск

-

-

40Х10С2М

Отжиг

269-197

-

80Х20НС

Отжиг

≤302

-

95Х18

Отжиг или отпуск

≤269

-

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

Регулируемое охлаждение2)

~385

~1300

Закалка при температуре от 10000С до 11000С3)



≤385

≤1300

Окончание таблицы 3

Мрака стали

(сплава)

Термическая обработка в состоянии поставки

Твердость1), НВ

Временное сопротивление1), σв, Н/мм2

Х53CrMnNiN21 9

Регулируемое охлаждение2)

~385

~1300

Закалка при температуре от 10000С до 11000С3)

≤385

≤1300

Х50CrMnNiNbN21 9

Регулируемое охлаждение2)

~385

~1300

Закалка при температуре от 10000С до 11000С3)

≤385

≤1300

Х53CrMnNiNbN21 9

Регулируемое охлаждение2)

~385

~1300

Закалка при температуре от 10000С до 11000С3)

≤385

≤1300

X33CrNiMnN23 8

Регулируемое охлаждение2)

~360

~1250

Закалка при температуре от 10000С до 11000С3)

≤360

≤1200

45Х22Н4М3

Отжиг или нормализация

≤302

-

45Х14Н14В2М

Отжиг

285-197

-

55Х20Г9АН4М

-

-

-

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

Закалка при температуре от 9300С до 10300С

≤325

≤1100

NiFe25Cr20NbTi

Закалка при температуре от 9300С до 10300С

≤295

≤1000

NiCr20TiAl

Закалка при температуре от 9300С до 10300С

≤325

≤1100

Примечания

1 При наличии разногласий для прутков из сталей аустенитного класса величина временного сопротивления является определяющей.

2 Данный вид термической обработки применяют для процесса горячего прессования.

3 Данный режим термической обработки применяют для процесса высадки с контактным электронагревом.


5.4 Прутки должны быть однородными по качеству и состоянию поверхности и не иметь дефектов, препятствующих их применению и дальнейшему изготовлению деталей.

В соответствии с заказом потребителя горячекатаные прутки изготовляют с требованиями к качеству поверхности по ИСО 9443.

Для прутков, подвергнутых обдирке или шлифовке глубина поверхностных дефектов не должна превышать предельных отклонений для квалитета h11 по ИСО 286-1.

Для остальных прутков со специальной отделкой поверхности (обдирка и полировка, шлифовка и полировка, обдирка или шлифовка, затем полировка) требования к качеству поверхности определяют соглашением сторон.

5.5 Прутки должны быть ровно обрезаны и заусенцы на концах должны быть зачищены. Прутки, порезанные на прессах или под молотами, могут иметь смятые концы.

5.6 По требованию потребителя прутки испытывают на осадку в горячем состоянии. На осаженных образцах не должно быть надрывов и трещин.

5.7 Прутки из сплава марки NiCr20TiAl изготовляют с контролем величины аустенитного зерна, которое не должно быть крупнее номера 4.

5.8 В соответствии с заказом потребителя прутки изготовляют:

а) с контролем внутренних дефектов неразрушающими методами;

б) с контролем загрязненности стали (сплава) неметаллическими включениями;

в) с проверкой длительной прочности, определяемой на образцах, изготовленных из термически обработанных заготовок;

г) с проверкой временного сопротивления при повышенных температурах.

Примечание – Нормы, объем контроля и методы оценки по подпунктам а) – г) устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.

5.9 Справочная информация о жаропрочных сталях и сплавах для клапанов двигателей внутреннего сгорания – характеристики временного сопротивления при повышенных температурах, условного предела текучести при остаточной деформации 0,2%; физические и технологические свойства – приведена в приложении А.

5.10 Марки-аналоги по стандартам ИСО 683-15:1992 и ГОСТ 5632-72 приведены в приложении Б.

5.11 Маркировка и упаковка

5.11.1 Общие правила маркировки и приемки – по ИСО 404 со следующими дополнительными требованиями:

5.11.1.1 Металлопродукцию, полученную методом электрошлакового переплава, дополнительно маркируют через тире в марке стали буквой «Ш», вакуумно-дугового переплава – буквами «ВД», вакуумно-индукционной выплавки – буквами «ВИ» и т.д.

5.11.1.2 каждая пачка прутков должна быть замаркирована с помощью прочно прикрепленных ярлыков, на которых указывают:

- наименование или товарный знак изготовителя;

- марку стали (сплава);

- номер плавки;

- номинальный диаметр.

Дополнительно может быть произведена маркировка, на которой указывают вид окончательной обработки поверхности и/или массу пачки.

5.11.1.3 Маркировка на ярлыке должна оставаться четкой даже после продолжительного пребывания пачки на открытом воздухе.

5.11.1.4 Для прутков диаметром не менее 30 мм изготовитель должен обеспечить, чтобы один пруток из пачки был замаркирован как ведущий. При этом торец прутка должен быть окрашен в белый цвет, и к нему прикреплен ярлык изготовителя с маркой стали (сплава) и номером плавки, выполненный либо клеймением (чеканочным штампом), либо типографским способом (резиновым штампом), либо с помощью липкой ленты.

На пачки прутков диаметром 30 мм и менее необходим второй ярлык с указанием изготовителя марки стали (сплава) и номера плавки.

5.12.1 Прутки упаковывают в пачки. Особые условия упаковки – по согласованию изготовителя с потребителем.

6 Правила приемки

6.1 Прутки принимают партиями. Партия должна состоять из прутков одной плавки, одного способа производства, одного режима термической обработки, одного диаметра и сопровождаться одним документом о качестве, оформленным в соответствии с ИСО 10474.

6.2 Для контроля химического состава отбирают одну пробу от плавки-ковша; от партии прутков– один пруток. Контроль остаточных меди, вольфрама, ванадия, титана проводят периодически не реже одного раза в квартал.

6.3 Для контроля размеров и формы отбирают не менее 10% прутков от партии.

6.4 качество поверхности проверяют на всех прутках партии.

6.5 Для контроля временного сопротивления и твердости в состоянии поставки (таблица 3) отбирают 1 образец от 10 т.

6.6 Для определения величины зерна отбирают 2 прутка от партии.

6.7 При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей повторные испытания проводят по ИСО 404.


^ 7 Методы испытаний

7.1 Отбор проб для определения химического состава стали проводят по ИСО 14284. Химический состав стали определяют по ГОСТ 12344 – ГОСТ 12361, ГОСТ 18895, ГОСТ 28033, ГОСТ 28473 или другими методами, обеспечивающими требуемую точность анализа. При возникновении разногласий методы анализа согласовываются между потребителем и изготовителем с учетом ИСО/ТР 9769.

7.2 Геометрические размеры и форму прутков определяют при помощи универсальных измерительных инструментов или шаблонов требуемой точности.

7.3 Качество поверхности прутков проверяют без применения увеличительных приборов. По требованию потребителя глубину залегания дефектов на поверхности проката определяют контрольной зачисткой или запиловкой.

В спорных случаях глубину поверхностных дефектов определяют согласно ИСО 9443 металлографическим методом на поперечных полированных шлифах при увеличении 100х.

7.4 Общие требования к отбору проб для испытаний механических свойств проводят по ИСО 377.

7.5 Испытания на растяжение проводят на продольных образцах по ИСО 6892.

7.6 Твердость по Бринеллю определяют по ИСО 6506-1, по Роквеллу – по ИСО 6508-1. Особенность отбора и подготовки проб для определения твердости может быть оговорена при оформлении заказа.

7.7 Величину зерна аустенита определяют по ИСО 643. Если не оговорено иное, выбор метода определения величины зерна по ИСО 643 предоставляют изготовителю.


8 Транспортирование и хранение

8.1 Транспортирование прутков осуществляют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.

8.2 Прутки хранят в закрытых и открытых помещениях.


Приложение А

(информационное)


^ Справочная информация о жаропрочной стали (сплавах0 для клапанов двигателей внутреннего сгорания


Для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания применяют жаропрочные стали мартенситного и аустенитного классов, а также сплавы на основе никеля. Сталь мартенситного класса, главным образом, применяют для изготовления впускных клапанов и стержней выпускных клапанов; стали аустенитного класса и сплавы на основе никеля – для выпускных клапанов.

Указанные в таблице 1 стали (сплавы), благодаря определенному уровню легирования, обладают высокими жаропрочными свойствами, т.е. способностью продукции из них противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах.

А.1 Общее положение

Данные, указанные в приложении А (за исключением примечания 4 к таблице А.1), являются информационными и приведены для сведения о реальных свойствах, получаемых на практике.

А.2 Механические свойства

Механические свойства прутков при комнатной и повышенных температурах приведены в таблицах А.1-А.3.

Значения предела ползучести после испытания в течение 1000 ч приведены в таблице А.4.

Рекомендуемые режимы термической обработки прутков приведены в таблице А.5.

А.3 Физические свойства

В таблице А.6 приведены физические свойства жаропрочных сталей и сплавов.


А.4 горячая деформация жаропрочных сталей и сплавов

В связи со сложностями проведении горячей деформации для жаропрочных сталей (снижение предела текучести в связи с высоким содержанием легирующих элементов – хрома, никеля и др., низкая теплопроводность сталей аустенитного класса) в таблице А.5 приведены рекомендуемые параметры нагрева для горячей деформации.

А.5 Механическая обработка

Учитывая высокую прочность аустенитных сталей, необходимо соблюдать соответствующие условия при их механической обработке (шлифование, полировка и пр.)


Таблица А.1 – Механические свойства прутков (диаметром более 40 мм) при комнатной температуре

Марка стали (сплава)

Рекомендуемый режим термической обработки1)

Твердость3)

Условный предел текучести 0,2%, Н/мм2

Временное сопротивление, Н/мм2 3)

Относительное удлинение (L0=5D0)

Относительное сужение, %

НВ

НRC

не менее

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

TQ+T2)

266-325

-

685

900-1100

14

40

X45CrSi9 3

TQ+T2)

266-235

-

700

900-1100

14

40

X85CrMoV18 2

TQ+T

296-355

-

800

1000-1200

7

12

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

ST+P

-

28

550

900-1150

8

10

Х53CrMnNiN21 9

ST+P

-

30

580

950-1200

8

10

Х50CrMnNiNbN21 9

ST+P

-

30

580

950-1150

12

15

Х53CrMnNiNbN21 9

ST+P

-

30

580

950-1150

8

10

X33CrNiMnN23 8

ST+P

-

25

550

850-1100

20

30

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

ST+P

-

32

750

1100-1300

12

20

NiFe25Cr20NbTi

ST+P

-

28

500

900-1100

25

30

NiCr20TiAl

ST+P

-

32

725

1100-1400

15

25

Примечания

1) TQ – закалка, T – отпуск, ST – термическая обработка на твердый раствор, Р – дисперсионное упрочнение

2) Возможно использование в состоянии поставки. В этом случае значения величин должны применять в качестве установленных требований.

3) Для сталей аустенитного класса при невозможности перевода значений твердости в значения временного сопротивления (в случае разногласий) за основу должны быть приняты значения временного сопротивления.



Таблица А.2 – Значения временного сопротивления прутков при повышенных температурах

Марка стали

(сплава)

Рекомендуемый режим термической обработки*

Временное сопротивление (Н/мм2)

при температуре:

5000С

5500С

6000С

6500С

7000С

7500С

8000С

не менее

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

TQ+T

500

360

230

160

105

-

-

X45CrSi9 3

TQ+T

500

360

250

170

110

-

-

X85CrMoV18 2

TQ+T

550

400

300

230

180

140

-

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

ST+P

640

590

540

490

440

360

290

Х53CrMnNiN21 9

ST+P

650

600

550

500

450

370

300

Х50CrMnNiNbN21 9

ST+P

680

650

610

550

480

410

340

Х53CrMnNiNbN21 9

ST+P

680

650

600

510

450

380

320

X33CrNiMnN23 8

ST+P

600

570

530

470

400

340

280

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

ST+P

1000

980

930

850

770

650

510

NiFe25Cr20NbTi

ST+P

800

800

790

740

640

500

340

NiCr20TiAl

ST+P

1050

1030

1000

930

820

680

500

*TQ – закалка, T – отпуск, ST – термическая обработка на твердый раствор, Р – дисперсионное упрочнение.



Таблица А.3 – Значения условного предела текучести при относительной деформации 0,2% прутков при повышенных температурах

Марка стали

(сплава)

Рекомендуемый режим термической обработки*

Условный предел текучести при относительной деформации 0,2% (Н/мм2)

при температуре

5000С

5500С

6000С

6500С

7000С

7500С

8000С

не менее

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

TQ+T

400

300

220

110

75

-

-

X45CrSi9 3

TQ+T

400

300

240

120

80

-

-

X85CrMoV18 2

TQ+T

500

370

280

170

120

80

-

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

ST+P

300

280

250

230

220

200

170

Х53CrMnNiN21 9

ST+P

350

330

300

270

250

230

200

Х50CrMnNiNbN21 9

ST+P

350

330

310

285

260

240

220

Х53CrMnNiNbN21 9

ST+P

340

320

310

280

260

235

220

X33CrNiMnN23 8

ST+P

270

250

220

210

190

180

270

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

ST+P

725

710

690

660

650

560

425

NiFe25Cr20NbTi

ST+P

450

450

450

450

430

380

250

NiCr20TiAl

ST+P

700

650

650

600

600

500

450

* TQ – закалка, T – отпуск, ST – термическая обработка на твердый раствор, Р – дисперсионное упрочнение.



Таблица А.4 – Значения предела ползучести прутков после 1000ч испытания (рекомендуемые режимы термической обработки указаны в таблице А.5)

Марка стали

(сплава)

Предел ползучести* после 1000 ч испытаний

при температуре

5000С

6500С

7250С

8000С

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

190

-

-

-

X45CrSi9 3

190

40

-

-

X85CrMoV18 2

260

52

18

-

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

-

160

85

45

Х53CrMnNiN21 9

-

200

110

50

Х50CrMnNiNbN21 9

-

220

120

55

Х53CrMnNiNbN21 9

-

215

115

50

X33CrNiMnN23 8

-

285

130

60

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

-

475

260

125

NiFe25Cr20NbTi

-

400

180

60

NiCr20TiAl

-

500

290

150

* Указаны величины диапазона разброса, определяемые до настоящего момента.



Таблица А.5 –рекомендуемые температуры нагрева прутков под горячую деформацию и режимы термической обработки прутков

Марка стали

(сплава)

Рекомендуемые температуры нагрева под горячую деформацию, 0С

Рекомендуемый режим смягчающего отжига

температура 0С/среда охлаждения

Рекомендуемые режимы термической обработки на твердый раствор

Рекомендуемый режим отпуска или искусственного старения

Температура 0С/среда охлаждения

Температура закалки или обработки на твердый раствор, 0С

Закалочная среда

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

1100-900

780-820/Воздух или вода

1000-1050

Масло

720-820/Воздух или вода

X45CrSi9 3

1100-900

780-820/Воздух или вода

1000-1050

Масло

780-820/Воздух или вода

X85CrMoV18 2

1100-900

820-860/

Замедленное охлаждение

1050-1080

Масло

780-820/ Воздух

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

1100-950

-

1140-1180

Вода

760-815/ 4-8 час Воздух

Х53CrMnNiN21 9

1150-950

-

1140-1180

Вода

760-815/ 4-8 час Воздух

Х50CrMnNiNbN21 9

1150-950

-

1160-1200

Вода

760-815/ 4ч-8 час Воздух

Х53CrMnNiNbN21 9

1150-980

-

1160-1200

Вода

760-850/ 6 ч Воздух

X33CrNiMnN23 8

1150-980

-

1150-1170

Вода

760-850/ 6 ч Воздух

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

1150-940

-

1100-1150

Воздух

840/24 ч+720/2 ч Воздух

NiFe25Cr20NbTi

1150-1050

-

1000-1180

Воздух или вода

690-710/ 6 ч Воздух

NiCr20TiAl

1150-1050

-

1000-1180

Воздух или вода

690-710/ 6 ч Воздух



Таблица А.6 – Физические свойства жаропрочных сталей и сплавов (термическая обработка указана в таблице А.5)

Марка стали

(сплава)

Плотность при 200С,

кг/дм3

Модуль упругости при 200С,

кН/мм

Коэффициент термического расширения при температуре между 200С и

Теплопроводность при 200С,

Вт/(м∙К)

Удельная теплоемкость при 200С,

Дж/кг∙К

Намагниченность

1000С

3000С

5000С

7000С

10-6∙К-1

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

7,7

210

10,9

11,2

11,5

11,8

21

500

Существует

X45CrSi9 3

7,7

210

10,9

11,2

11,5

11,8

21

500

Существует

X85CrMoV18 2

7,7

210

10,9

11,2

11,5

11,8

21

500

Существует

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

7,8

205

15,5

17,5

18,5

18,8

14,5

500

Не существует*

Х53CrMnNiN21 9

7,8

205

15,5

17,5

18,5

18,8

14,5

500

Не существует*

Х50CrMnNiNbN21 9

7,8

205

15,5

17,5

18,5

18,8

14,5

500

Не существует*

Х53CrMnNiNbN21 9

7,8

205

15,5

17,5

18,5

18,8

14,5

500

Не существует*

X33CrNiMnN238

7,8

205

16,5

17,1

17,3

17,4

14,5

500

Не существует*

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

8,5

215

13,0

14,0

14,5

15,5

13

460

Не существует

NiFe25Cr20NbTi

8,1

215

14,1

15,5

15,9

16,8

13

460

Не существует

NiCr20TiAl

8,3

215

11,9

13,1

13,7

14,5

13

460

Не существует

* Стали аутенитного класса могут быть слабомагнитными после старения. Их намагниченность может возрастать с увеличением степени холодной деформации.


Приложение Б

(информационное)


Марки-аналоги жаропрочных сталей и сплавов по ИСО 683-15 и

ГОСТ 5632



№ п/п

ИСО 683-15

ГОСТ 5632

Марка стали

Марка стали

стали мартенситного класса

1

Х50CrSi8 2

40Х9С2

2

X45CrSi9 3

40Х9С2

3

X85CrMoV18 2

90Х18МФ*

стали аустенитного класса

4

Х55CrMnNiN20 8

55Х20Г9АН4

5

Х53CrMnNiN21 9

55Х20Г9АН4

6

Х50CrMnNiNbN21 9

55Х20Н4АГ9Б

7

Х53CrMnNiNbN21 9

55Х20Н4АГ9Б

8

X33CrNiMnN23 8

-

сплавы на основе никеля

9

NiCr15Fe7TiAl

ХН70ТЮ

10

NiFe25Cr20NbTi

-

11

NiCr20TiAl

ХН77ТЮР

* Продукция из стали марки 90Х18М производилась в Росси по ТУ 14-1-4628-89.




УДК


МКС 77.140.60


В 32

ОКП 09 6300



Ключевые слова: прутки горячекатаные, прутки со специальной отделкой поверхности, стали и сплавы жаропрочные для клапанов двигателей внутреннего сгорания, марки, сортамент, технические требования




Директор Центра стандартизации и

сертификации металлопродукции

ФГУП «ЦНИИчермет им.И.П. Бардина»,

Председатель ТК 375





В.Т. Абабков

Зам. директора Центра стандартизации и

сертификации металлопродукции

ФГУП «ЦНИИчермет им.И.П. Бардина»





В.Д. Хромов


Ст.н.с. Центра стандартизации и

сертификации металлопродукции

ФГУП «ЦНИИчермет им.И.П. Бардина»




Ю.С. Понамарева