Сталь ЭП700 (Х15Н27Т3МР) аустенитная жаропрочная

Химический состав в %
C Cr Ni Ti Mo Fe Si Mn Al B* Ca* S P
не более
≤0,1 14-16 25-28 2,6-3,2 1,0-1,6 Основа 0,6 0,6 0,5 0,03 0,1 0,01 0,02
* Вводятся по расчету и химическим анализом не определяются.
Механические свойства по ТУ
Вид
полу-
фабри-
ката
ТУ
Состояние
контрольных
образцов
σв δ

σ100650°

кгс/мм2 % кгс/мм2
Пруток
диаметром
8-120 мм
ТУ14-1-
4481-88
Термически обработанные
по режиму: закалка с
1000°С (3 часа) в масле,
старение при 750°С, 16 часов
(охлаждение в масле) +
при 650°С, 10 часов
110 12 50
Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид
полу-

фабри-
ката

Состояние

Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
Е Ед σпц σ0,2 σв δ5
δ10 Ψ ан HB
кгс/мм2 % кгс·м/см2 dотп
мм
Пруток,
поковка
сечением
90х90 мм
Термически обрабо-
танные 
по режиму:
 
закалка с 1100°С
(2 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов
20 19500 20500 57-62 85-90 120-125 - 13-19 14-25 5-7 3,3-3,5
400 15100 17400 55-60 70-75 95-105 - 10-15 13-20 - -
500 14000 16500 55-60 70-75 95-105 - 10-15 13-20 - -
600 12900 15700 49-54 67-70 94-100 - 10-15 13-20 - -
700 - 14900 46-50 64-69 84-89 - 6-9 11-15 - -
закалка с 1000°С
(3 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов

20 - - - 94-103 125-134 20-21 - 22-26 5,8-7,5 3,2
500 - - 75-80 81-90 101-113 15-22 - 33-46 - -
600 - - 75-76 80-90 99-106 19-25 - 42-48 - -
650 - - 67-72 71-80 89-94 24-26 - 44-48 - -
700 - - 63-69 70-80 85-87 21-26 - 33-50 - -
закалка с 1080°С
(3 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов
20 - - - 85-90 120-130 20-26 - 25-35 7-10 3,4-3,7
600 - - - 70-80 95-105 15-18 - 35-45 - -
650 - - - 65-75 85-95 15-20 - 35-45 - -
700 - - - 60-70 80-90 16-22 - 25-40 - -
750 - - - 55-65 67-75 14-20 - 15-22 - -
ВМТО при 950-1080°С,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов
20 - - - 125 140 15 - 36 6 3
600 - - - 100 105 10 - 50 - -
650 - - - 96 100 12 - 55 - -

Механические свойства при кручении при комнатной температуре
(пруток)

Состояние
материала

G τпц τ0,3
кгс/мм2
Термически обработанный по режиму:
закалка с 1100°С (2 часа) в масле,
старение при 750°С, 16 часов

7100-7700 37 54
Механические свойства при низких температурах
(пруток)

Состояние
материала

Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
σ0,2 σв σвн* δ5
Ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Термически обрабо-
танные 
по режиму:
 
закалка с 1080°С
(3 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов
-253 109 167 190 21 23 5,5
-196 105 154 199 28 35 5,5
-78 93 136 168 22 31 -
20 90 122 162 16 26 7,5
закалка с 1000°С
(3 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов

-253 112 177 206 31 40 7,5
-196 - - - - - 6,5
-78 98 141 180 24 40 -
20 87 124 168 21 42 8,5
* rн = 0,15 мм; аа = 3,75,
Механические свойства поковок для диска при комнатной температуре

Состояние
материала

Направление
вырезки
образца
σ0,2 σв δ5
Ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Термически обрабо-
танные 
по режиму:
закалка с 1080°С
(3 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов

Осевое (обод) 65 106 29 36 9
Радиальное 72 112 28 40 12
По хорде 70 115 30 37 6
По центру заготовки 70 112 18 20 9
Релаксационные свойства
Состояние
материала
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ0 Остаточное напряжение σt
кгс/мм2, после испытания
в течение, час
кгс/мм2 25 50 100
Термически обрабо-
танный 
по режиму:
 
закалка с 1000°С
(3 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов
650 35 35 35 35
700 35 25 24 24
ВМТО при 950-1080°С,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов
650 35 35 35 35
700 35 19,6 16 12
Пределы прочности, ползучести, выносливости
Вид
полу-

фабри-
ката
Состояние
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ100 σ500 σ1000 σ0,2/100 σ-1 σ-1н*
по остаточной
деформации
На базе N циклов
107 107 107 2·107
кгс/мм2
Пруток Термически обрабо-
танный 
по режиму:
 
закалка с 1100°С
(2 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов
600 65 60 - 50 - - - -
700 43 - - 35 - - - -
закалка с 1080°С
(3 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов
20 - - - - 32 30 - -
650 47-52 43-48 - 42-47 35 32 22 18
700 37-42 32-36 - 33-38 32 30 22 18
ВМТО при 950-1080°С,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов

20 - - - - - 32 - -
600 75 - - 65 - 40 - 25
Поковка Термически обрабо-
танная 
по режиму:
закалка с 1000°С
(3 часа) в масле
,
старение при 750°С,
16 часов + при
650°С, 10 часов
550 75-80 70-73 - - - - - -
600 65 57-60 50-55 - - - - -
650 50-52 45-48 - - - - - -
* rн = 0,75 мм; αа = 1,89 (ГОСТ 25.502-79).
Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов

Состояние
материала

Режим нагрева σ0,2 σв δ5
Ψ ан
темпера-
тура, °С
продолжитель-
ность, час
кгс/мм2 % кгс·м/см2
После закалки с 1080°С
в масле и
 старения при 750°С,
16 часов + при 650°С, 10 часов

Без нагрева 95 130 20 30 10
600 1000 83,5 127,5 30 46 9
5000 84,5 125,5 23 33 8,2
10000 93 128,5 20 25 9,2
650 1000 92 132,5 22 38 9
5000 98 134,5 14 30 5,75
10000 99 132,5 12 22 2,5
700 100 96 127,5 20 25 9,2
500 97 119,5 11 9,5 4,7
1000 70,5 103 9 17 1,75
750 100 83,5 121 15 22 7,5
500 81,5 118 15 25 4
1000 - 107 - - 1,5

Физические свойства
Плотность: 7950 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 15,6 16,1 16,4 16,7 17,1 17,3 17,5
Температура, °С
100-200 200-300 300-400 400-500
500-600 600-700
α·106 1/град 16,7 16,9 17,8 18,4 18,4 19,1
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С 100 200 300 400 500 600 700
λ вт/м·град 15,1 16,7 18,0 19,3 20,5 21,8 23,4
Удельная теплоемкость
Температура, °С 100 200 300 400 500 600 700
с кДж/кг·град 0,419 0,460 0,502 0,523 0,544 0,586 0,648
Удельное электросопротивление
Температура, °С -196 -100 25 100 200 300 400 500 600
ρ·106 Ом·см 73,5 82,0 91,7 97,0 103 109 113 118 121
Жаростойкость (окалиностойкость)
Сталь в термически обработанном состоянии (закалка в масле с 1100°С, 2 часа) обладает жаростойкостью в воздушной среде при температурах до 1000°С; после испытания в течение 100 часов при 700 и 1000°С привес (массы) составляет 0,03 и 0,42 г/м2·час соответственно.
Коррозионная стойкость
Сталь обладает повышенной коррозионной стойкостью во всеклиматических условиях. Защиты от коррозии не требуется.
Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка
Вид термической
обработки
Температура,
°С
Выдержка,
час
Условия
охлаждения
Закалка 1000±10* или
1080±10*
3 В масле
Двойное старение 750 +
16 На воздухе
650 10
* Температура закалки выбирается в зависимости от условий эксплуатации для деталей, работающих при температурах до 600°С, — закалка с 1000°С деталей, работающих длительно при температурах до 700°С, — закалка с 1100°С.

Применение
Для дисков компрессора, рабочих лопаток, поковок и штамповок, уплотнительных колец трубопроводов, работающих при температурах до 600°С; крепежных деталей, работающих при температурах до 700°С.

Диаграмма растяжения до предела текучести стали ЭП700 (Х15Н27Т3МР) в термически обработанном состоянии

Кривые длительной прочности стали ЭП700 (Х15Н27Т3МР) в термически обработанном состоянии

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3