Сталь улучшаемая 12Х2НВФА (ЭИ712) и 12Х2НМФА

Химический состав в %
Марка
стали
C Cr Ni V W Mo Si Mn Fe S P
не более
12Х2НВФА 0,09-0,16 1,9-2,4 0,8-1,2 0,18-0,28 1,0-1,4 - 0,17-0,37 0,3-0,7 Основа 0,025 0,025
12Х2НМФА 0,09-0,16 1,9-2,4  0,8-1,2 0,18-0,28 - 0,35-0,45 0,17-0,37 0,3-0,7 Основа 0,025 0,025
Механические свойства по ГОСТ, ОСТ или ТУ (не менее)
Вид
полуфабриката
ГОСТ,
ОСТ, ТУ
Состояние полуфабриката
или контрольных образцов
 σ0,2   σв   δ  ψ  ан HB (dотп)
кгс/мм2 % кгс·м/см2 мм
Листы тонкие
(толщиной до 4 мм)
ГОСТ
11268-65

Отожженные

- 50-75 11 - - -
Листы толсты и
широкие, полосы
толщиной 4-60 мм
ГОСТ
11269-65
Отожженные - 50-72 11 - - 4,8-4,1
Прутки и полосы
горячекатанные
ТУ14-
1-950-74
Термически обработанные
по режиму
закалка с 910±15°С
в масле, отпуск при 500-550°С
90 100 12 55 8 3,6-3,15
Штамповки и
поковки
ОСТ1
90085-73
Термически обработанные
по режиму
закалка с 910±15°С
в масле, отпуск при 500-550°С
90 100 12 55 8 3,6-3,15

Механические свойства прутков при различных температурах
Состояние
материала
Температура
испытания, °С
Е σпц  σ0,2 σв δ5 ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Термически обработанный
по режимам:
 
нормализация с 910°С,
отпуск при 550°С
-70 - - 84 112 12 56 -
20 - 77,5 91 104 16,5 63 6
350 - - - 96,5 13,5 59 -
закалка с 910°С в масле,
отпуск при 550°С
20 19500 83,5 92 109 15,5 63 8,5
350 16500 - - 95 15,5 60 -
400 15600 - - 94,5 16 59 -
закалка с 910°С в масле,
отпуск при 600°С
20 - - 105 112 15 63 -
600 - - 70 74,5 15,5 73 -
закалка с 910°С в масле,
отпуск при 650°С
20 - - 96 100 18 71 -
650 - - 48 51 22 83 -
Механические свойства прутков (для цементуемых деталей) при комнатной температуре
Состояние
материала
σ0,2 σв δ5 ψ ан HB (dотп)
кгс/мм2 % кгс·м/см2 мм
Закаленный с 880°С
в масле и отпущенный
при температурах (°С)
 
200-250 80-115 100-130 12-16 55-65 8-15 3,5-3,1
300 80-110 100-125 12-15 55-60 8-12 3,5-3,1
350 80-100 100-125 12-15 55-60 7-12 3,5-3,1
Пределы длительной прочности и ползучести
Состояние
материала
Температура
испытания, °С
σ100 σ0,2/100
кгс/мм2
Термически обработанный
по режиму
закалка с 910°С
и отпуск при 550°С
500  70  30 
Секундная прочность
Вид
полуфабриката
Состояние Температура
испытания, °С
σ10° σ30° σ100° σ200° σ300°
кгс/мм2
Лист толщиной 1,5 мм
в = 110 кгс/мм2)
Термически обработанный
по режиму
: закалка с 910°С в
воде, отпуск при 550°С, 1 час
400 100 100 100 99 99
500 90 90 90 89 89
600 70 67 63 62 62
700 42 35 26 25 24
Сварное соединение из
листа толщиной 1,5 мм
в = 100 кгс/мм2)

(До сварки)

Термически обработанный
по режиму
: закалка с 910°С в
воде, отпуск при 550°С, 1 час

400 91 91 90 90 90
500 79 78 75 72 70
600 55 51 46 45 44
700 29 25 20 19,5 19

Физические свойства
Плотность 7850 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С
20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700
α·106 1/град 11,9 12,4 12,8 13,0 13,3 13,4 13,5
Температура, °С
100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700
α·106 1/град 12,8 13,6 13,6 14,3 14,0 14,1
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С
100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 37,3 36,9 36,5 35,6 34,8 33,5 32,3 30,6 28,9
Удельная теплоемкость
Температура, °С 100 200 300 400 500 600 700
с кдж/кг·град 0,461 0,503 0,524 0,566 0,629 0,712 0,838
Критические точки
Ас1 775°С Ас3 840°С
Технологические данные
Горячая обработка давлением
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии и после отжига - в холодном состоянии. Температурный интервал деформации 1180-850°С.
Метод выплавки
Сталь выплавляется в открытых электропечах, методами электрошлакового и вакуумно-дугового переплава 
Рекомендуемая термическая и химико-термическая обработка

Термическая обработка: закалка с 910±10°С в масле и отпуск при 480-510°С (σв ≥ 100 кгс/мм2).

Для деталей и узлов, не работающих при высоких температурах, сталь может применяться после закалки с 910±10°С в масле и низкотемпературного отпуска при 200-400°С.

В отдельных случаях (преимущественно для тонколистового материала) может применяться: нормализация с 910±10°С и отпуск при температурах до 500°С (σв≥ 90 кгс/мм2, значения σ0,2 и σпц понижены).

Перед проведением технологических операций (гибки, выколотки, штамповки), а также для улучшения механической обрабатываемости стали рекомендуется ускоренный отжиг при 790-800°С, выдержка до прогрева, охлаждение в печи до 650-600°С, выдержка от 40 мин до 2 часов, охлаждение на воздухе.

Сталь подвергается цементации по режиму: цементация при 900-925°С, отпуск при 650±10°С, закалка с 880±10°С в масле, обработка холодом при -70°С, отпуск при 160-250°С (см. таблицу).

В связи с возможностью образования феррита и грубой структуры штамповки и поковки перед цементацией следует подвергать закалке и высокому отпуску.

Режим
цементации
Глубина
слоя, мм
Концентрация
углерода, %
Твердость HRC Контактная
долговечность
к = 240 кгс/мм2)
N·10-6, циклы
слоя сердцевины
Цементация при 920°С, 
отпуск при 650°С,
закалка с 880±10°С в масле,
обработка холодом при -70°С,
2 часа, отпуск при 250°С*, 3 часа
1,0 1,5 ≥58 34-36 15,0
* Для стали 12Х2НМФА отпуск при 230°С

Свариваемость

Сталь хорошо сваривается ручной дуговой, автоматической под флюсом, аргоно-дуговой (ручной и автоматической) и контактной сваркой, удовлетворительно - атомноводорордной и газовой сваркой.

При изготовлении конструкций из термически обработанных элементов отпуск после сварки не требуется. Допускается термическая обработка (закалка или нормализация и отпуск) после сварки.

Применяемые при сварке электроды, присадочная проволока и флюс, а также механические свойства сварных соединений указаны в таблице.

Свойства сварных соединений сталей 12Х2НВФА и 12Х2НМФА
(лист толщиной до 4 мм)      
Состояние
материала
Вид
сварки
Электрод Присадочный
материал
(проволока)
Флюс σв сварного
соединения,
кгс/мм2
ан шва
кгс·м/см2
не менее
Термически
обработанный
до сварки на
σв основного
материала
100 кгс/мм2         
Газовая,
атомноводородная,
ручная аргонодуговая
- Св-18ХМА
Св-10Х16Н25М6
- 90 6
60 10
Дуговая ВИ10-6 (Св-18ХМА)
НИАТ-3М
УОНИ 13/85
НИАТ-5 (Св-10Х16Н25М6)
- - 95 6
- - 95 6
- - 85 -
- - 60 10

Автоматическая
аргонодуговая
плавящимся или
неплавящимся
электродом с
присадкой

- Св-18ХМА - 95 6
Автоматическая
аргонодуговая
неплавящимся

электродом без 
присадки
- - - 95 6
Автоматическая
под флюсом
- Св-18ХМА АН-348А 95 6
Автоматическая и
полуавтоматическая
в среде СО2
-  Св-10ГСМТ - 95 6
Термически
обработанный
после сварки на
σв основного
материала
100 кгс/мм2    
Газовая,
атомноводородная,
ручная аргонодуговая
- Св-18ХМА - 0,95 σв
основного
материала
6
Дуговая ВИ10-6 (Св-18ХМА)
НИАТ-3М
УОНИ 13/85
- - 0,95 σв
основного
материала
6
Автоматическая
аргонодуговая
плавящимся или
неплавящимся
электродом с
присадкой
- Св-18ХМА - 0,95 σв
основного
материала
6
Автоматическая
аргонодуговая
неплавящимся

электродом без 
присадки
- - - 0,95 σв
основного
материала
6
Автоматическая
под флюсом
- Св-18ХМА АН-15 0,95 σв
основного
материала
6
 Автоматическая и
полуавтоматическая
в среде СО2
-   Св-10ГСМТ - 0,95 σв
основного
материала
6

Применение

Сварные узлы и конструкции, не подвергаемые термической обработке после сварки (в том числе и отпуску), от которых требуется повышенная прочность: нагруженные детали, для изготовления которых необходима хорошая свариваемость. Сварные и несварные детали, работающие при температурах до 500°С. Шестерни и другие цементуемые детали, работающие при температурах до 250°С.

Влияние температуры отпуска на механические свойства прутков из стали 12Х2НВФА
 Механические свойства прутковой стали 12Х2НВФА при комнатной и высоких температурах
Кривые выносливости стали 12Х2НВФА при консольном изгибе
Прокаливаемость нормализованной с 910°С и отпущенной  при 550°С стали 12Х2НВФА
 Прокаливаемость зхакаленной с 910°С в масле и отпущенной  при 550°С стали 12Х2НВФА

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3