Сталь
13Х11Н2В2МФШ
Характеристики стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
Заменитель
Полных аналогов нет. Ближайшие по свойствам: ЭИ961-Ш, 14Х17Н2, 20Х11Н2МФ. Применяется в авиадвигателях и газовых турбинах для особо ответственных деталей, работающих при температурах до 550–600°C.
Вид поставки
Прутки, штамповки, поковки — в термически обработанном состоянии (закалка + высокий отпуск). Поставляется по ТУ для авиационной и ракетно-космической промышленности. Буква «Ш» означает выплавку в электропечах с последующим электрошлаковым переплавом (ЭШП) — повышенная чистота и однородность структуры.
Назначение
Высокопрочная мартенситная сталь, упрочняемая отпуском. Применяется для изготовления критических деталей авиационных двигателей: лопатки компрессора, диски, валы, крепёж, работающие при температурах до 550–600°C под высокими знакопеременными и ударными нагрузками. Обладает высокой усталостной прочностью, сопротивлением ползучести и длительной прочностью.
Химический состав
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | 0,11–0,16 |
| Хром (Cr) | 10,5–12,0 |
| Никель (Ni) | 1,75–2,25 |
| Вольфрам (W) | 1,75–2,25 |
| Молибден (Mo) | 0,30–0,50 |
| Ванадий (V) | 0,15–0,30 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,025 |
| Сера (S) | ≤ 0,015 |
| Кремний (Si) | ≤ 0,60 |
| Марганец (Mn) | ≤ 0,50 |
Механические свойства (после закалки 1000–1050°C + отпуск 580–620°C)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление σв, МПа | 1100–1300 |
| Предел текучести σ0,2, МПа | ≥ 950 |
| Относительное удлинение δ5, % | ≥ 12 |
| Относительное сужение ψ, % | ≥ 45 |
| Твёрдость (HRC) | 35–42 |
Технологические свойства
- Свариваемость: ограничена — требует предварительного подогрева (300–400°C) и последующего отпуска. Рекомендуется аргонодуговая сварка.
- Обрабатываемость резанием: удовлетворительная в отожженном состоянии, снижается после упрочнения.
- Обязательна термообработка: закалка + высокий отпуск — без неё свойства не достигаются.
- Не склонна к отпускной хрупкости при правильном режиме отпуска.
- ЭШП («Ш») обеспечивает высокую чистоту металла и улучшенные усталостные характеристики.
Температура критических точек, °C
| Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
|---|---|---|---|
| ~800 | ~920 | ~680 | ~820 |
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²
При +20°C — не менее 59 Дж/см²
При -40°C — не менее 39 Дж/см²
Предел выносливости (σ-1), МПа
При симметричном цикле изгиба — ~600 МПа (после термообработки)
Прокаливаемость
Высокая. Критический диаметр в масле — до 60–80 мм. Рекомендуемая термообработка: закалка с 1000–1050°C в масло + высокий отпуск 580–620°C.
Физические свойства
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 7800 |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–500°C), 1/°C | 11,5 × 10-6 |
| Теплопроводность (20°C), Вт/(м·°C) | 25 |
| Удельное электросопротивление (20°C), Ом·м | 0,45 × 10-6 |
| Модуль упругости (E), ГПа | 205 |