Сталь ЭИ696 (10Х11Н20Т3Р) аустенитная жаропрочная

Химический состав в %
C Cr Ni Ti B* Fe Al Mn Si S P
не более
≤0,1 10-12,5 18-21 2,6-3,2 0,008-0,02 Основа 0,8 1,0 1,0 0,02 0,03
* Вводится по расчету.
Механические свойства по ТУ, ОСТ
Вид
полу-
фабри-
ката
ТУ,
ОСТ
Состояние
контрольных
образцов
σ0,2 σв σ50700° δ5
ψ

ан

HB
dотп 
мм
кгс/мм2 % кгс·м/см2
не менее
Пруток
кованый,
горячека-
танный
ТУ14-1-
1671-76
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1100-1170°С (2 часа),
на воздухе или в масле,
старение при 700-750°С,
15-25 часов
60 90 40 10 15 3 3,5-3,8
Пруток
калибро-
ванный,
шлифован-
ный, сереб-
рянка
ТУ14-1-
3957-85
60 90 - 10 15 3 3,5-3,8
Поковка ТУ14-1-
2902-80
60 90 40 10 15 3 3,5-3,8
Штамповка ОСТ1
90176-75
60 90 40 10 15 3 3,5-3,8
Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид
полу-

фабри-
ката

Состояние

Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
Е σпц σ0,2 σв δ10
Ψ ан HB
кгс/мм2 % кгс·м/см2 dотп
мм
Пруток Термически обрабо-
танные 
по режиму:
 
закалка с 1100-1130°С
(2-3 часа) 
на воздухе,
старение при 700°С,
16 часов
20 18500 48-55 60-70 98-110 20-30 25-40 8-12 3,5-3,8
400 14300 48 55-65 95-97 18-28 25-40 - -
500 13500 48 55-60 80-87 15-28 25-35 - -
550 - - - 80-85 18-25 25-35 - -
600 13200 45 63-55 75-85 15-25 20-35 - -
650 - - - 68-80 12-20 18-30 - -
700 11500 41 47 63-70 12-20 16-26 - -
750 11300 35 45 50-65 12-20 20-40 - -
800 9500 17 25 34-38 20-30 45-70 - -
нагрев при 1120±10°С
(30-60 минут), деформация
на 20-30%, охлаждение
в масле или на воздухе
,
старение при 750°С,
16-25 часов
(термомеханическая
обработка)
20 - - 80-115 105-130 15-25 30-50 4-8 3,1-3,5
Поковка
со
стороной
квадрата
90 мм
Термически обрабо-
танные 
по режиму:
закалка с 1170-1180°С
(2-4 часа) 
на воздухе,
старение при 750°С,
16 часов
20 18500 - 65-75 95-105 13-20 15-25 4-9 3,5-3,8
400 14600 56 70 98 15 20 - -
500 14100 64 69 97 14 24 - -
600 13300 52 67 90 15 20 - -
650 12500 52 67 83 10 19 - -
700 11800 47 62 75 8 13 - -
750 11500 36 47 58 7 15 - -

Механические свойства при комнатной и низких температурах в зависимости от режима термической обработки
Вид
полу-

фабри-
ката

Состояние

Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
σ0,2 σв δ5
Ψ ан HB
кгс/мм2 % кгс·м/см2 dотп
мм
Пруток
шестигран-
ный (для
крепежных
деталей)
Термически обрабо-
танный 
по режиму:
 
1) закалка с 980°С
(2 часа) в воде
,
деформация на
10-20%
20 65-80 80-95 20-26 55-65 15-20 240-250
2) то же + старение  
при 750°С, 16 часов -196 118 160 43 29 8 -
20 85-90 90-115 20-25 45-55 10-12 310-330
при 750°С, 16 часов +
при 650°С, 16 часов
-196 131 159 14 11,5 3,2 -
20 90-101 115-130 20-25 45-52 8-9 350-370
при 850°С, 2 часа +
при 700°С, 16 часов
-196 118 182 32 25 7,2 -
20 68-75 115-125 25-30 56-60 13-15 300-320
при 750°С, 16 часов +
при 830°С, 3 часа +
при 700°С, 16 часов
-196 109 179 35 25 9,3 -
20 90-95 120-128 22-25 50-55 9-10,5 320-350

3) закалка с 980°С
(2 часа) в воде,
холодная деформация
на 10-20%, закалка
с 
1100°С (2 часа) на
воздухе, старение
при 750°С, 16 часов

-196 88 124 19 19 9,3 -
20 68-75 100-110 23-26 28-35 10-12 260-290
Пруток
горячека-
танный
Термически обрабо-
танные 
по режиму:
закалка с 1100-1170°С
(2 часа) 
на воздухе или
в масле, старение при
750°С, 16 часов
-196 80-90 120-135 14-20 16-20 5-10 -
20 70 113 18 20 7 -
Пределы прочности, ползучести, выносливости
Вид полу-
фабриката
Состояние
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ100 σ0,2/100 σ-1 σ-1н*
σ100н**
по общей
деформации
по остаточной
деформации
На базе 107
циклов
σ100
Пруток
Термически обрабо-
танный 
по режиму:
закалка с 1100-1150°С
(2 часа) на воздухе
,
старение при 700-750°С,
16 часов
500 78 - - 37 - -
550 65 - - - - -
600 59 - - 34 - -
650 48 20 39 - - -
700 40 18 33 28 28 1
750 29 15 18 - - -
800 - 8,2 8,5 - - -
Поковка
со стороной
квадрата
90 мм
Термически обрабо-
танная 
по режиму:
закалка с 1170±10°С
(2 часа) на воздухе,
старение при 750°С,
16 часов
700 40 - - 27 25 -
750 29 -   27 - -
* rн = 0,75 мм; αа = 1,89 (ГОСТ 25.502-79).
** rн = 0,75 мм; αа = 2,10 (ОСТ1 90294-80).
Релаксационные свойства
Состояние
материала
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ0 Остаточное напряжение σt
кгс/мм2, после испытания
в течение, час
кгс/мм2 100 200 500
Термически обработанный
по режиму: закалка с 1100°С
(2 часа) в масле
, старение при
750°С, 16 часов
500 40 25 25 24
20 20 20 20
600 35 32 33 34
650 35 33 34 35
700 18 17 17 17
35 14 13 12
750 17 7 6 -
30 8 7 -

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 20-800
α·106 1/град 15,4 16,0 16,6 17,0 17,5 17,9 18,2 18,9
Температура, °С
100-200 200-300 300-400 400-500 500-600
600-700 700-800
α·106 1/град 16,6 17,7 18,4 19,4 19,6 20,5 23,4
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
Удельная теплоемкость
Температура, °С 100 200 300 400 500 600 700 800
с кДж/кг·град 0,419 0,461 0,503 0,524 0,545 0,587 0,608 0,629
Магнитные свойства
Сталь немагнитна.
Жаростойкость
Сталь обладает удовлетворительной жаростойкостью при температурах до 750°С.
Технологические данные
Метод выплавки
Сталь выплавляется в открытых печах.
Рекомендуемая термическая обработка
Вид
обработки
Температура,
°С
Выдержка,
час
Условия
охлаждения
I вариант:  
закалка 1100±20 1,5-3 В масле или на воздухе
старение 750±10 16 На воздухе или в печи до
400°С, далее на воздухе
II вариант:  
закалка (750-780)** 16 В масле или на воздухе
двойное старение  
1-е старение 750±10 12-16 В печи до 620-650°С
или на воздухе
2-е старение 620-650 10-16 На воздухе
III вариант (термомеханическая
обработка для крепежных и
других деталей высокой
прочности):
 
нагрев 1100-1120 - -
горячая деформация на 20-25% - - -
старение По режимам варианта I или II
Горячая обработка давлением
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
Обрабатываемость резанием
Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием.

Применение
Для несварных деталей корпуса; кольцевых силовых деталей статора; направляющих и рабочих лопаток компрессора, работающих при температурах 700°С.

Диаграммы растяжения стали ЭИ696 (10Х11Н20Т3) до предела текучести

Диаграммы растяжения стали ЭИ696 (10Х11Н20Т3) от предела текучести до разрушения

Кривые ползучести стали ЭИ696 (10Х11Н20Т3)

Кривые усталости стали ЭИ696 (10Х11Н20Т3)

Релаксация напряжений при растяжении стали ЭИ696 (10Х11Н20Т3) при различных температурах и начальном напряжении

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3