Металловедение Контрольная работа (стр. 5 )

Время, ч	Температура, °C	KCU, Дж/см2
0	176
3000	600	235
5000	625	245

Механические свойства стали 12Х1МФ (12ХМФ)

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	Ш, %	KCU, Дж/м2	HB
Прутки. Нормализация 960-980 °С, воздух. Отпуск 700-750 °С, воздух.
	90	255	470	21	55	98
Листы 2,3,16,18-й категорий термообработанные
	4-40	294	440-588	21		78
Поковки. Нормализация.
КП 215	<100	215	430	24	53	54	123-167
КП 215	100-300	215	430	20	48	49	123-167
КП 215	300-500	215	430	18	40	44	123-167
КП 215	500-800	215	430	16	35	39	123-167
КП 245	100-300	245	470	19	42	39	143-179
КП 245	300-500	245	470	17	35	34	143-179

Механические свойства материала при повышенных температурах

t испытания, °C	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2
Нормализация 950-1030 °С. Отпуск 680-760 °С.
20	320-450	510-580	25-33	67-77	147-196
480	330	480-490	22	75	137
500	315-325	435-470	18-20	67-74
520	315-325	430-450	21-24	75	108
560	215-315	305-500	20-26	78-84	127
580	205-245	295-440	22-28	66-84
600	185-265	225-440	23-38	74-85
Труба диаметром 273 мм с толщиной стенки 29 мм. Нормализация 980-1000°С. Отпуск 740-760 °С.
20	305	490	23-33	71-74	127-157
100	285	450	27	73	235
200	255	450	23	71	235
300	225	480	19	66	181
400	215	430	24	73	147
450	205	390	25	80
480	225	410	28	78	127
500	205	345	25	81	132
540	225	355	28	83	137
600	175	215	25	87	235
Образец продольный (из трубы) диаметром 6 мм, длиной 30 мм. Скоростьдеформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
850	73	82	36	85
900	51	66	44	97
950	44	60	54	98
1000	35	50	60	100
1050	30	42	56	100
1100	23	31	58	100
1150	14	18	55	100

Механические свойства стали 12Х1МФ (12ХМФ) при испытании на длительную прочность

Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести, %/ч	t испытания,°С	Предел длительной прочности, МПа	Длит. испытания, ч	t испытания, ч
177	1/10000	520	196	10000	520
127	1/100000	520	157	100000	520
116	1/10000	560	137	10000	560
82	1/100000	560	106	100000	560
88	1/10000	580	118	10000	580
61	1/10000	580	88-98	100000	580

Опираясь на таблицы по механическим характеристикам при комнатной и повышенных температурах, можно предположить, что средний отпуск в диапазоне температур 520-580, последующий ща нормализацией, значительно увеличит длительную прочность.

10. После закалки и отпуска для стали 30ХНЗМА у0,2 = 160 кг/мм2, а для стали Н18К9М5Т у0,2 = 220 кг/мм2. Какая из сталей обладает более высокой конструктивной прочностью, если для них КIC = 175 кг/мм3/2? У какой из сталей при этом выше ударная вязкость?

Марка: 30ХГСА (заменители: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА)
Класс: Сталь конструкционная легированная

Механические свойства стали 30ХГСА
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	КП	у0,2(МПа)	ув(МПа)	д5(%)	ш%	KCU (кДж / м2)	HB (HRCэ), не более
ГОСТ 4543-71	Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 540 °С, вода или масло	25		830	1080	10	45	49
ГОСТ 8479-70	Поковки. Закалка. Отпуск	До 100 100-300 До 100 До 100 100-300 До 100 До 100	490 490 540 590 590 640 675	490 490 540 590 590 640 675	655 655 685 735 735 785 835	16 13 15 14 13 13 13	45 40 45 45 40 42 42	59 54 59 59 49 59 59	212-248 212-248 223-262 235-277 235-277 248-293 262-311
Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух	30		1270	1470	7	40		(43-51)
	Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 540-560 °С, вода или масло	60		690	880	9	45	59	225

Механические свойства стали 30ХГСА в зависимости от сечения

Сечение, мм	у0,2 (МПа)	ув(МПа)	д5 (%)	ш %	KCU (кДж / м2)
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода
30 50 80 120 160 200 240	880 760 740 670 590 530 490	1000 880 860 820 740 720 710	12 12 14 14 14 14 14	50 50 50 50 50 45 45	69 69 78 78 78 59 59

Ударная вязкость стали 30ХГСА KCU, (Дж/см2)
Т= +20 °С	Т= -20 °С	Т= -40 °С	Т= -60 °С	Т= -80 °С	Термообработка
69	55	41	35	23	Закалка 880 °С, масло. Отпуск 580-600 °С. ув=1000 МПа

Механические свойства стали 30ХГСА в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	у0,2 (МПа)	ув(МПа)	д5 (%)	ш %	KCU (кДж / м2)
Диаметр 20-70 мм, закалка 880 °С, масло. После отпуска охлаждение в воде.
200 300 400 500 600	1570 1520 1320 1140 940	1700 1630 1420 1220 1040	11 11 12 15 19	44 54 56 56 62	487 470 412 362 300

Марка: Н18К9М5Т

Класс: Сталь конструкционная высокопрочная высоколегированная

Использование в промышленности: для изделий с высокой прочностью при достаточной пластичности и вязкости, высоким сопротивлением малым пластическим деформациям, хрупкому и усталостному разрушению, применяемых в машиностроении, приборостроении и инструментальной промышленности; сталь мартенситно-стареющая

Механические свойства стали Н18К9М5Т при различных способах получения остаточного аустенита
Вариант	Термическая обработка	Кол-во аустенита, %	ув(МПа)	€у0,2(МПа)	д(%)	ш%	KCU(МДж/м2)	Число циклов до разрушения при напряжении уmax, МПа
1100	1650	2600
Обычная термическая обработка	Закалка 820 °С, старение 490 °С, 3 ч	0	2100	2050	8	57	0,4	48000	20000	4600
ТЦО	Закалка 820 °С, 5 мин (дважды), старение 490 °С, 3 ч	18	1950	1930	10,8	63	0,9	60000	23000	4400
Нагрев в двухфазной области	Закалка 820 °С, старение 550 °С, 3 ч	28	1800	1750	8,7	60	0,4	33000	13000	3740
	Закалка 820 °С, старение 600 °С, 30 мин	19	1790	1730	10,7	58	0,6	38000	13600	3700
	Закалка 820 °С, старение 650 °С, 5 мин	18	1810	1750	10	63	0,7	43000	17600	4100
Тепловая стабилизация	Нагрев при 820 °С, изотермическая выдержка при 110 °С, 5 мин, старение 490 °С, 3 ч	30	1860	1800	10	60	0,6	50000	12000	250

Свойства высоколегированной стали Н18К9М5Т: как конструкционный материал общего назначения наилучшее сочетание прочности, пластичности и вязкости имеют стали, содержащие 17-19 % Ni, 7-12 % Со, 3-5 % Мо, 0,2-1,6 % Ti. Изменением содержания титана в этой системе можно варьировать прочность сталей в широких пределах (1400—2500 МПа). Наибольшее распространение в технике получила сталь типа Н18К9М5Т (ЭП-637).