Сталь ЭИ696А (Х12Н20Т2Р) аустенитная жаропрочная свариваемая

Химический состав в %
Вид полу-
фабриката
C Cr Ni Ti Fe Al Si* Mn* B** S* P*
не более
Лист
(ТУ14-1-
1747-76)
0,1 10-12,5 18-21 2,3-2,8 Основа 0,5 1,0 1,0 0,008 0,02 0,03
Пруток,
поковка
(ТУ14-1-
2902-80)
0,1 10-12,5 18-21 2,3-2,8 Основа 0,4 1,0 1,0 0,008 0,02 0,03
* Содержание примесей в металле вакуумно-дуговой выплавки (ВД), %: ≤0,6 Si; ≤0,6 Mn; ≤0,015 S; ≤0,025 P.
** Вводится по расчету и химическим анализом не определяется.
Механические свойства по ТУ
(лист)
Вид
полу-
фабри-
ката
ТУ
Метод
выплавки
Состояние
контрольных
образцов
Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σв δ5

Размер
зерна,
балл*

кгс/мм2 %
Лист
холодно-
катанный
толщиной
0,9-3,8 мм
ТУ14-1-
1747-76
В
открытых
печах
В состоянии поставки
(после закалки с 1020-1060°С
в воде, на воздухе или под
водяным душем)
20 ≤75 35 6-10
Термически обработанные
по режиму: старение при
720±10°С, 8 часов
20 100 20 -
700 60 10 -
Лист
холодно-
катанный
толщиной
0,8-3,0 мм
ТУ14-1-
2114-77
ВД В состоянии поставки
(после закалки с 1020-1060°С
в воде или на воздухе)
20 ≤75 38 4-8
Термически обработанные
по режиму: старение при
720±10°С, 8 часов
20 100 20 -
700 60 20 -
Лист
горяче-
катанный
толщиной
4-11 мм
ТУ14-1-
146-71
В
открытых
печах
В состоянии поставки
(после закалки с 1020-1060°С
в воде, на воздухе или под
водяным душем)
20 ≤75 35** 6-10
Термически обработанные
по режиму: старение при
720±10°С, 8 часов
20 100 20 -
700 60 10 -
Лента ТУ14-1-
927-74
В
открытых
печах
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1020-1060°С в воде или
на воздухе
20 ≤75 30*** -
Проволока
сварочная
ТУ14-1-
997-74
Механические свойства не определяются.
* ГОСТ 5639-82.
** Образцы цилиндрические (l = 5d).
*** δ10 (lрасч = 11,3√F0).
Механические свойства по ТУ, ОСТ
(пруток, поковка)
Вид
полу-

фабри-
ката
ТУ,
ОСТ

Состояние
контрольных
образцов

Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
σ0,2 σв σ30 δ5
Ψ ан HB
кгс/мм2 % кгс·м/см2 dотп
мм
Пруток
горячека-
танный и
кованный
ТУ14-1-
2902-80
Термически обрабо-
танные 
по режиму:
закалка с 1100-1170°С
(2 часа) на воздухе
или в масле, старение
при 700-750°С,
15-25 часов

20 45 80 - 15 15 3 3,5-3,8
700 - - 40 - - - -
Поковка ТУ14-1-
2918-80
20 45 80 - 15 15 3 3,5-3,8
700 - - 40 - - - -
Штамповка ОСТ1
90176-75
20 45 80 40 15 15 3 3,5-3,8
Кольцо
сварное*
ОСТ1
90163-74
20 45/40 80/72 - 15/12 15/9 3/2,5 3,5-3,8
* В числителе свойства основного материала, в знаменателе - сварного шва.

Механические свойства при кручении при комнатной температуре
(пруток)

Состояние
материала

Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ0,2 σв δ5
кгс/мм2 %
Термически обработанный по режиму:
 
закалка с 1000-1040°С на воздухе,
старение при 700°С, 8 часов
20 70-75 110-117 22-24
500 60-68 90-98 18-22
600 60-66 85-90 23-25
700 56-60 65-67 27-30
750 - 50-55 25-32
800 15-17 22-25 60-70
закалка с 1000-1040°С на воздухе,
старение при 750°С, 8 часов
20 70-72 104-110 21-22
500 60-66 85-89 14-18
600 50-60 75-80 19-20
700 46-50 50-60 24-34
800 25-28 28-30 50-56
закалка с 1000-1040°С на воздухе,
старение при 850°С, 2 часа +
при 700°С, 8 часов
20 70-73 110-117 22-25
500 68-70 90-95 18-22
600 60-65 85-88 20-23
700 55-58 60-65 20-24
800 18-20 25-30 50-60
закалка с 1000-1040°С на воздухе,
старение при 850°С, 2 часа +
при 750°С, 8 часов
20 64-65 104-110 21-22
500 60-64 85-88 13-15
600 50-57 76-82 18-21
700 50-52 60-65 21-23
800 20-23 25-27 55-60
Механические свойства при комнатной и высоких температурах
(пруток, поковка)
Вид
полу-

фабри-
ката

Состояние

Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ0,2 σв δ5
Ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Пруток,
поковка
(со сторо-
ной квад-
рата 90 мм)
Термически обработанные
по режиму: закалка с 1100±10°С
(2 часа) в масле или 
на воздухе,
старение при 750°С, 16 часов

20 55-70 90-100 21-30 25-40 7-15
500 55-65 85-90 21-30 25-40 -
600 50-60 70-80 15-25 15-25 -
700 43-50 50-65 15-25 18-25 -
Поковка со
стороной
квад
рата
90 мм
Термически обработанные
по режиму: закалка с 1160-1180°С
(2 часа)
на воздухе, старение при
750°С, 16 часов

20 55-70 85-105 15-26 17-35 5-11
600 - 77-86 16 17 -
700 - 66-75 9-17 10-21 -
750 - 56-60 7-16 9-19 -

Пределы длительной прочности (минимальные значения) и выносливости
(лист)

Состояние
материала

Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ10 σ50 σ100 σ200 σ300 σ500 σ-1
на базе
107 циклов
кгс/мм2
Термически обработанный
по режиму:
 
закалка с 1000-1040°С на воздухе,
старение при 700°С, 8 часов
600 70 60 54 52 50 48 45
700 45 36 32 28 27 25 37
закалка с 1000-1040°С на воздухе,
старение при 750°С, 8 часов
600 64 55 51 48 46 44 -
700 43 34 30 27 26 24 -
закалка с 1000-1040°С на воздухе,
старение при 850°С, 2 часа +
при 700°С, 8 часов
600 64 56 52 48 46 44 -
700 40 31 29 25 24 22 -
закалка с 1000-1040°С на воздухе,
старение при 850°С, 2 часа +
при 750°С, 8 часов
600 60 52 50 46 44 42 -
700 - - 28 - - - -
Пределы длительной прочности
(пруток, поковка)
Вид полу-
фабриката
Состояние
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ100 σ1000
кгс/мм2
Пруток,
поковка
(со стороной
квад
рата 90 мм)
Термически обработанные
по режиму: закалка с 1100±10°С
(2 часа) в масле или 
на воздухе,
старение при 750°С, 16 часов
700 36-40 -
Поковка
со стороной
квад
рата 90 мм
Термически обработанная
по режиму: закалка с 1160-1180°С
(2 часа) на воздухе, старение при
750°С, 16 часов
700 40 28-30
750 28 -
Секундная прочность
Состояние
материала
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ10" σ60" σ120" σ180" σ300"
кгс/мм2
Термически обработанный
по режиму: закалка с 1000-1040°С
на воздухе (σв = 65 кгс/мм2)

600 51 50,5 49,5 48,5 47,5
700 41 38 37 36 34,5
800 31 23,5 22,5 21,5 20
900 18,5 13,5 12,5 11,5 10,5
Минутная и секундная прочность
(лист)

Состояние
материала

Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ1/5' σ1/10' σ1/15' σ1/60' σ0,5/10"
кгс/мм2
Термически обработанный по режиму:  
закалка с 1000-1040°С
на воздухе (σв = 65 кгс/мм2)
800 - - - - 18,5
900 - - - - 9
закалка с 1000-1040°С
на воздухе (σв = 65 кгс/мм2) +
старение при 700°С, 8 часов
650 72 70 69 63 -
700 60 57 52 46 -
750 50 35 32 30 -

Состояние
материала

Темпе-
ратура 
испыта-
ния, °С
σ0,5/120" σ0,5/180" σ0,5/300" σ1/10"
σ1/60" σ1/120" σ1/180"
кгс/мм2
Термически обработанный по режиму:  
закалка с 1000-1040°С
на воздухе (σв = 65 кгс/мм2)
800 13 12 11,5 19,5 15,5 14 13,5
900 6 5,5 5 9,5 7,5 6,5 6
закалка с 1000-1040°С
на воздухе (σв = 65 кгс/мм2) +
старение при 700°С, 8 часов
650 - - - - - - -
700 - - - - - - -
750 - - - - - - -

Физические свойства
Плотность: 7900 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 15,4 16,0 16,6 17,0 17,5 17,9 18,2
Температура, °С
100-200 200-300 300-400 400-500
500-600 600-700
α·106 1/град 16,6 17,7 18,4 19,4 19,6 20,5
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ вт/м·град 16,3 17,6 18,8 20,5 22,6 23,9 25,1 26,8 28,5
Жаростойкость (окалиностойкость)*
Вид полу-
фабриката
Температура
испытания, 
°С
Продолжительность
испытания, 
час
Привес,
г/м2·час
Лист
800 100 0,4115
900 100 1,4185
* Испытания на воздухе
Технологические данные
Метод выплавки
Сталь выплавляется в открытых печах и методом вакуумно-дугового переплава.
Рекомендуемая термическая обработка
Вид полу-
фабриката
Вид термической
обработки
Температура,
°С
Выдержка,
час
Условия
охлаждения
Лист Закалка (для
снятия наклепа)
1000±20
- На воздухе
Старение (упрочняющая
термообработка)
700-750
8-12 На воздухе
Отжиг для снятия
сварочных напряжений*
850 2-3 На воздухе
Пруток,
поковка
I вариант:      
- закалка 1000±10 1,5-3 В масле или
на воздухе
- старение 700-750 12-16 На воздухе или в
печи до 400°С, далее
на воздухе
II вариант:      
закалка см. режим I варианта
старение двойное  
- 1-е старение 700-750 12-16 В печи до 620-650°С
или 
на воздухе
- 2-е старение 620-650 10-16 На воздухе
* Для тяжелонагруженных узлов.
Горячая обработка давлением
(ПИ1.2.007-77)
Вид
обработки
Температура деформации, °С
Степень
деформации
за один нагрев, %
Условия
начала окончания нагрева охлаждения
Ковка,
прокатка,
штамповка
1090 880 35 В открытых
печах
На воздухе
Штампуемость
Вытяжка
Квыт
Отбортовка
Котб
Выдавка (сферическая)
Квыд
Гибка
rmin
2,10-2,13
1,45-1,5 0,35-0,4 (1-1,1) s*
* s - толщина детали.
Обрабатываемость резанием
Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием.
Свариваемость
Сталь удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой и контактной сваркой (сварку рекомендуется проводить в закаленном состоянии).
Свари-
ваемый
мате-
риал
Метод
сварки
Приса-
дочный

мате-
риал
Термическая
обработка
Тип
образца
Темпе-
ратура 
испыта-
ния, 
°С
σв.св σ100 σ-1* Угол
изгиба,
град
до
сварки
после
сварки**
кгс/мм2  
Лист
толщиной
1,5 мм 
АрДЭС ЭИ696А

В состоянии
поставки
(закалка с
1000-1040°С
на воздухе)

Старение
при 700°С,
8 часов
С
усилением
20 90 - - (85-90)
***
600 - 50 33 -
650 65 - - -
700 60 28 27 -
800 22 - - -
ААрДЭС Без
усиления:
 
снято
механически
600 - 48 32 -
700 - 28 22 -
снято
обработкой
600 - 51 34 -
700 - 29 28 -
Отжиг при
850°С, 2 часа,
старение при
700°С, 8 часов
Без
усиления:
 
снято
механически
20 82 - - -
600 62 46 28 -
700 53 26 - -
800 22 - - -
снято
обработкой
600 - 46 29 -
700 - 22 - -
ЭП260 Старение
при 700°С,
2 часа
С
усилением
20 110 - - -
600 - 52 - -
700 68 30 - -
Отжиг при
850°С, 2 часа,
старение при
700°С, 8 часов
600 - 52 - -
700 - 30 - -
РЭС - Старение
при 700°С,
2 часа
Внахлест 20 70 - - -
600 60 -  - -
700 55 - - -
800 20 - - -
Отжиг при
850°С, 2 часа,
старение при
700°С, 8 часов
20 68 - - -
600 66 - - -
700 60 - - -
800 20 - - -
Поковка
+ лист
АрДЭС ЭП533 Старение
при 700°С,
2 часа
С
усилением
20 105 - - 80-85
700 60 40
****
- -
* На базе 107 циклов.
** Нагрев при старении и отжиге сварных конструкций рекомендуется проводить в среде аргона.
*** С присадочным материалом из ЭП533.
**** σ10.
Применение
Для высоконагруженных деталей сварных конструкций, работающих при температурах до 700°С (детали корпуса камеры сгорания, корпусы и опоры турбин и др.).

Кривые усталости стали ЭИ969А при высоких температурах

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3