Сталь 09Х15Н8Ю (Х15Н9Ю, СН-2, ЭИ904) хромоникельалюминиевая

Химический состав в %
C Cr Ni Al Fe Si Mn S P
не более
≤0,09 14,0-16,0 7,0-9,4 0,7-1,3 Основа 0,8 0,8 0,020 0,035
Механические свойства по ТУ или ГОСТ (не менее)
Вид полу-
фабриката
ТУ или
ГОСТ
Состояние
полуфабриката
или контрольных
образцов
σ0,2 σв δ*
ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Прутки ЧМТУ
1-785-69 
Термически обработанные по режиму:
закалка на воздухе (или в воде) с 975°С
с последующей обработкой холодом при -70°С,
выдержка 2 часа, старение при 425°С, 1 час
90 120 12 45 4
Кольца
сварные
АМТУ
556-69
Закалка с 975°С на воздухе или в воде  
с последующей обработкой холодом при -70°С, 
выдержка 2 часа, старение при 425°С, 1 час
 
- основной металл 90  120 12 45 4
- сварной шов 80 108 8 35 2
Листы ГОСТ
5582-61
Нормализованные с 1040-1080°С - ≤110 ≥20 - -
Лента ТУ 14-1-
370-72

Мягкая (нормализация при 1050±20°С на воздухе),
без дополнительной термической обработки
≤45 ≤115 20 - -
Мягкая (нормализация при 1050±20°С на воздухе),
без дополнительной обработки: нормализация при
975-1000°С, обработка холодом при -70°С,
выдержка 2 часа, старение при 400-500°С, 1 час
95 120 9 - -
Полунагартованная после старения при 480°С,
выдержка 1 час
105 120 12 - -
Нагартованная после старения при 480°С, 
выдержка 1 час
120 130 8 - -

* Для цилиндрических образцов l = 5d, для листов l0 = 5,65√F и для ленты l0 = 11,3√F.

Механические и жаропрочные свойства при различных температурах
Вид полу-
фабриката
Состояние
Температура
испытания, °С
E σ0,2 σв σ100 σ-1
δ5
кгс/мм2 %

Листы и
прутки

Закаленные с 1050°С на воздухе 20 - - 85-110 - - -
300 - - 46 - - -
400 - - 45 - - -
500 - - 43 - - -
Термически обработанные по режиму:
закалка с 950°С (для листов, ленты) или с 975°С (для прутков, поковок) на воздухе или в воде; обработка холодом при -70°С, выдержка 2 часа, старение при 375°С, 1 час
20 19500 98 110 - 0,38*σв 16
200 - 88 100 100 - 10
300 - 83 95 95 - 10
400 - 78 91 - - 10
500 16000 50 72 - - 12
Закалка с 950°С (для листов, ленты) или с 975°С (для прутков, поковок) на воздухе или в воде; обработка холодом при -70°С, выдержка 2 часа, старение при 425°С, 1 час 20 - 102 125 - - 12
200 - 90 109 109 - 8
300 - 85 103 103 - 8
400 - 80 100 ≥80 - 8
500 - 50 74 - - 12
Листы Полунагартованные; старение при 480°С, 1 час 20  - 85 110 - - 24
200 - 78 94 94 - 8
300 - 76 92 92 - 6
400 - 74 88 88 - 6
500 - 55 78 - - 10
Листы Нагартованные; старение при 480°С, 1 час      20 - 115 140 - - 8
200  - 98 120 120 - 6
300  - 95 115 115 - 4
400  - 90 110 110 - 6
500  - 70 95 - - 10
* Для листового материала при симметричном знакопеременном изгибе на базе 107 циклов.
Механические свойства при низких температурах
Вид полу-
фабриката
Состояние
Температура
испытания, °С
σ0,2 σв δ5 ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2

Прутки
диаметром
22 мм

Термически обработанные по режиму:  
1) закалка с 975°С, 
обработка холодом при -70°С,
выдержка 2 часа
20 67 117 19 58 8
-70 69 141 19 57 7
-196 104 182 21 55 5,5
2) закалка с 1050°С 20 40 101 26 60 -
-70 96 128 22 60 -
-196 53 183 26 56 -
3) закалка с 975°С, 
обработка холодом при -70°С, 2 часа,
старение при 300°С, 1 час
20 94 115 23 61 8
-70 103 146 22 58 7
-196 113 175 23 55 5,5
4) закалка с 975°С, 
обработка холодом при -70°С, 2 часа,
старение при 450°С, 1 час
20 110 125 20 56 7
-70 122 153 21 51 6
-196 149 191 10 16 1,5
Секундная прочность
Вид полу-
фабриката
Состояние
Температура
испытания, °С
σ"10 σ"60 σ"120 σ"180 σ"300
кгс/мм2

Листы

Полунартованные и состаренные
при 480°С, 1 час (σ20°в = 120 кгс/мм2)
350 95 - - - 94
400 90 - - - 89
450 85 - - - 84
500 82,5 80,5 80 79,5 79
550 69 62,5 58 55 52
Физические свойства
Плотность: 7750 кг/м(мягкий материал), 7660 кг/м3 (упрочненный материал).
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С
20-100 20-200 20-300
20-400 20-500
α·106 1/град 10,3 11,9 12,2 12,5 12,7
Температура, °С
100-200 200-300
300-400 400-500
α·106 1/град 12,6 12,8 13,0 13,9
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С
25 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 15,9 16,8 18,0 19,3 20,6 21,8 22,2 22,2 23,0 24,3
Удельная теплоемкость
Температура, °С
100 200 300 400 500
с кдж/кг·град 0,462 0,503 0,587 0,628 0,712
Магнитные свойства
Вид
полуфабриката
Состояние Магнитное насыщение
(4πIs) гаусс
Листы Мягкие (после закалки с 1050°С) 500-2000
Упрочненные (после закалки с 950°С,
обработки холодом и старения)
9000-13000
Полунагартованные 6000-10000
Нагартованные 10000-13000

Коррозионная стойкость

Сталь после закалки и упрочняющей термической обработки обладает высокой коррозионной стойкостью.

Для защиты от коррозии сварные детали окрашивают, а несварные - пассивируют. Наиболее высокой коррозионной стойкостью детали обладают после полирования и пассивирования или электрополирования.

Технологические данные
Метод выплавки

Сталь выплавляется в открытых дуговых и индукционных печах. 

В процессе выплавки сталь контролируется по фазовому составу магнитным методом. Для уменьшения содержания газов и неметаллических включений, а также повышения пластических свойств в поперечном направлении рекомендуется электрошлаковый переплав.

Обработка резанием
Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием.
Обработка давлением
Сталь деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации 1160-800°С. Охлаждение после деформации на воздухе.
Штампуемость
Вид
полуфабриката
Состояние
материала
Вытяжка Гибка (при
линии изгиба
вдоль прокатки)
радиус изгиба
Кпр Краб
Листы Мягкие (после закалки с 1050°С) 2,04 1,80-1,85 (1,5-2,0) s*
Упрочненные (после закалки с 950°С, 
обработки холодом и старения)
1,86 1,62-1,72 (2,0-4,0) s*
Полунагартованные 1,95 1,75-1,80 (2,0-4,0) s*
Нагартованные 1,85 1,60-1,70 (4,0-7,0) s*
* s - толщина листа
Свариваемость

Сталь хорошо сваривается.

После сварки плавлением рекомендуется проведение полного цикла термической обработки.

Прочность сварных соединений листов (толщиной 1 мм) в зависимости от вида сварки*
Вид
сварки
После сварки, без
термической обработки
После сварки и
термобработки **
σв
кгс/мм2
Разрушающая нагрузка
на сварную точку, кгс
σв
кгс/мм2
при 20°С при 350°С при 20°С при 350°С при 20°С
Аргонодуговая 85 45 - - 110
Роликовая 95 60 - - -
Точечная - - 1200 750 -

* При применении усиливающих накладок, прихваченных к основному материалу точечной сваркой, прочность выполненного аргонодуговой сваркой соединения составляет как при комнатной, так и высоких температурах, 85% предела прочности основного материала.

** Нормализация при 975°С; обработка холодом при -50...-70°С, выдержка 2-4 часа; старение при 400°С, 1 час.

Рекомендуемая термическая обработка
(Режимы термической обработки различных полуфабрикатов или деталей)

ре-жи-ма
Вид полу-
фабриката
или детали
Назнач-е
термообр-ки
Термообработка
Отжиг Отпуск Закалка Обраб.
холо-
дом
Старение
(охлажд. на 
воздухе)
t, °С охлажд.
среда
на σв
кгс/мм2
t (°С),
выдер-жка 1 час
1 Листы, лента Для смягчения между операциями холодной штамповки - - 1050 Воздух - - -
2 Прутки, поковки Для улучшения обработки резанием и подготовки структуры для обезводоро-
живания
780°С, 2 часа, воздух+
650°С, 2 часа, воздух
- - - - - -
3 Черновые
детали
толщиной
более 30 мм *
Для обезводорожи-
вания (перед закалкой)
- 480°С, 20 часов +
2 мин на 1 мм толщины
- - - - -
4 Детали из листов, ленты и
прессованных профилей
Для упрочнения - - 950-975 Воздух (для деталей толщиной >8 мм - вода) -70°С, 2 часа или -50°С, 4 часа ≥110
≥120
≥125
350-375°С, 1 час
400°С, 1 час
425°С, 1 час
Детали из
прутков и
поковок
Для упрочнения - - 975-1000 Воздух (для деталей толщиной >8 мм - вода) -70°С, 2 часа или -50°С, 4 часа ≥110
≥120
≥125
350-375°С, 1 час
400°С, 1 час
425°С, 1 час
Детали из полунагарто-
ванных и нагарто-
ванных листов ***
Для упрочнения - - - - - - 480°С, 1 час
Сварные детали
и узлы ****
Для упрочнения на 
σв = 110-130 кгс/мм2
- - 975-1000 Воздух (для деталей толщиной >8 мм - вода) -70°С, 2 часа или -50°С, 4 часа ≥110
≥120
≥125
350-375°С, 1 час
400°С, 1 час
425°С, 1 час

* Заготовки должны быть обработаны по режиму 2.

** Для получения максимальной ударной вязкости и коррозионной стойкости старение рекомендуется проводить при возможно более низких температурах. Если при первом старении твердость недостаточна, необходимо повторное старение при более высокой температуре. Температуру старения можно повышать до 500°С только в тех случаях, если не достигается заданного предела прочности. При этом коррозионная стойкость значительно снижается и сталь становится склонной к межкристаллитной коррозии. Если после первого старения не получено требуемой прочности, температуру повторного старения можно повысить, по сравнению с первым, на 30°С при разрыве в значениях σв = 5 кгс/мм2 и на 50°С — при разрыве 10—15 кгс/мм2.

*** Прочностные свойства (σв и σ0,2) деталей, изготовляемых из полунагартованных листов и ленты, можно повысить на 15—20 кгс/мм2 обработкой холодом перед старением.

**** Элементы сварных деталей и узлов, не подвергающиеся термической обработке после сварки, проходят полный цикл упрочняющей термической обработки или старение до сварки.

 

Применение

Обшивка и детали внутреннего набора изделий, работающих кратковременно при температурах до 500°С в контакте с топливом и в атмосферных условиях, с соответствующей защитой от коррозии.

Несварные и сварные детали, подвергаемые полному циклу термической обработки, а также тонкостенные сварные детали, подвергаемые полной термической обработке в элементах до сварки, работающие кратковременно при температурах до 500°С и длительно до 400°С.

Сталь рекомендуется применять только для деталей, изготовляемых из листов и ленты.

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3