Сталь
18Х12ВМБФР
Характеристики стали 18Х12ВМБФР
Заменитель
Полных аналогов нет. Ближайшие по свойствам: 08Х15Н24В4ТР, 10Х11Н23Т3МР, ЭИ868. Применяется в авиадвигателях и газовых турбинах для деталей, работающих при температурах до 650–700°C под высокими нагрузками.
Вид поставки
Прутки, поковки, штамповки — в термически обработанном состоянии (закалка + старение). Поставляется по ТУ для авиационной, энергетической и ракетно-космической промышленности. Буква «Р» указывает на нормированное содержание редкоземельных элементов для улучшения структуры.
Назначение
Жаропрочная аустенитная сталь, упрочняемая старением. Предназначена для изготовления особо ответственных деталей газовых турбин и реактивных двигателей: лопатки, диски, кольца, крепёж, работающие при температурах до 700°C под высокими знакопеременными и длительными нагрузками. Обладает высокой сопротивляемостью ползучести, длительной прочностью и усталостной выносливостью.
Химический состав
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | 0,15–0,22 |
| Хром (Cr) | 11,0–13,0 |
| Никель (Ni) | — |
| Вольфрам (W) | 1,0–1,7 |
| Молибден (Mo) | 0,25–0,50 |
| Ванадий (V) | 0,15–0,30 |
| Бор (B) | 0,003–0,010 |
| Ниобий (Nb) | 0,05–0,15 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,020 |
| Сера (S) | ≤ 0,015 |
| Кремний (Si) | ≤ 0,60 |
| Марганец (Mn) | ≤ 0,50 |
| РЗЭ (Ce, La и др.) | 0,005–0,02 |
Механические свойства (после закалки 1050–1100°C + старение 700–750°C)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление σв, МПа | ≥ 1100 |
| Предел текучести σ0,2, МПа | ≥ 900 |
| Относительное удлинение δ5, % | ≥ 12 |
| Относительное сужение ψ, % | ≥ 25 |
| Твёрдость (HRC) | 35–42 |
Технологические свойства
- Свариваемость: ограничена — требует предварительного подогрева (300–400°C) и последующего старения. Рекомендуется аргонодуговая сварка.
- Обрабатываемость резанием: низкая — из-за высокой прочности после старения. Рекомендуется обработка до окончательного упрочнения.
- Обязательна термообработка: закалка + старение — без неё свойства не достигаются.
- Редкоземельные элементы (РЗЭ) измельчают зерно, повышают жаропрочность и пластичность.
- Не склонна к отпускной хрупкости при правильном режиме старения.
Температура критических точек, °C
| Ac1 | Ac3 | Рекомендуемая закалка | Старение |
|---|---|---|---|
| — | — | 1050–1100°C, охлаждение в масле или воде | 700–750°C, выдержка 10–16 ч |
Примечание: критические точки не выражены чётко из-за аустенитной структуры. Основное упрочнение — за счёт выделения карбидов и интерметаллидов при старении.
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²
При +20°C — не менее 55 Дж/см²
При -40°C — не менее 35 Дж/см²
Предел выносливости (σ-1), МПа
При симметричном цикле изгиба — ~560 МПа (после старения)
Прокаливаемость
Не оценивается в традиционном смысле. Сталь аустенитная — не закаливается на мартенсит. Упрочнение достигается за счёт дисперсионного твердения (старения) карбидов вольфрама, молибдена и интерметаллидов.
Физические свойства
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 7900 |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–600°C), 1/°C | 15,5 × 10-6 |
| Теплопроводность (20°C), Вт/(м·°C) | 18 |
| Удельное электросопротивление (20°C), Ом·м | 0,95 × 10-6 |
| Модуль упругости (E), ГПа | 195 |