Сталь ЭК81 (15Х16Н3КАМФЧ) мартенситная жаропрочная повышенной коррозионной стойкости

Химический состав в %
C Cr Ni V Mo Co Ce La N2 Fe Si Mn S P
не более
0,12-0,18 15-16 2-3 0,06-0,12 0,2-0,3 0,3-1,3 0,005-0,03 0,005-0,02 0,05-0,1 Основа 0,6  0,6  0,015 0,025
Механические свойства по ТУ
Вид
полу-
фабри-
ката
ТУ
Состояние
контрольных
образцов
σ0,2 σв δ5
ψ

ан

HRC
кгс/мм2 % кгс·м/см2
не менее
Пруток ТУ14-1-
4143-86
Термически обработанные
по режиму: закалка с
980°С в масле,
обработка холодом при
-70...-80°С (2 часа), отпуск
при 250
°С, 2 часа
Факультативны
(не нормированы)

Механические свойства при различных температурах
(минимальные значения)

Вид
полуфаб-
риката

Состояние Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
 
Е σ0,2 σв δ5
Ψ ан σ100
кгс/мм2 % кгс·м/см2 кгс/мм2
Пруток,
поковка
Термически обработанные
по режиму: закалка с
950-1000°С в масле (или
нормализация), отпуск
при 670-690°С, цементация *
при 950-1000°С, отпуск
при 670-690°С, закалка
с 950-1000°С, 
обработка холодом
при 
-70°С, отпуск при 250-350°С
-70 - 125 160 13 53 2,2 -
-40 - - - - - 3,2 -
20 19700 125 150 13 51 6,8 -
300 17900 115 140 12 - - 140
400 13200 115 140 13 - - 140
* Свойства при растяжении - после проведения ложной цементации (выдержка при 980°С, 8 часов).
Пределы выносливости
Вид
полуфаб-
риката
Состояние
Темпе-
ратура
испыта-
ния, °С
σ-1
σ-1н*
кгс/мм2, на базе N циклов
107 2·107 108 107 2·107
Пруток,
поковка
Термически обработанные
по режиму:
 
закалка с 950-1000°С в масле
(или нормализация), отпуск при
670-690°С, ложная цементация *,
отпуск при 670-680°С, закалка
с 950-1000°С, 
обработка холодом
при 
-70°С, отпуск при 250-350°С
20 62 56 - 20 16
300 62 56 52 20 16
закалка с 950-1000°С в масле
(или нормализация), отпуск
при 670-690°С, цементация
при 950-1000°С, отпуск
при 670-680°С, закалка
с 950-1000°С, 
обработка холодом
при 
-70°С, отпуск при 250-350°С
20 - 72 - - -
300 - 72 - - -
* Выдержка при температуре цементации (980°С, 8 часов).
Твердость при 20°С после длительных нагревов
(химико-термическая обработка: цементация или нитроцементация ПИ1.2.052-78)
Термическая обработка Режим нагрева HRC
до цементации
(нитроцементации)
после цементации
(нитроцементации)
темпера-
тура , °С
продолжитель-
ность, час
сердце-
вины
цементова-
ного слоя
не менее
Закалка с 950-1000°С
в масле
, отпуск при
670-690°С
Отпуск при 670-690°С,
закалка с 950-1000°С в
масле, 
обработка холодом
при 
-70°С, отпуск при
250-350
°С
Без нагрева 43 58
250 500 43 58
300 500 43 58
350 500 43 58

Физические свойства
Плотность: 7760 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С
20-100 20-200 20-300 20-400
20-500 20-600
α·106 1/град 10,6 10,85 11,1 11,5 11,8 11,9
Температура, °С
100-200 200-300 300-400
400-500 500-600
α·106 1/град 11,1 11,6 12,6 13,1 12,6
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С
25 100 200 300 400 500
λ вт/м·град 18,0 19,3 21,3 23,0 24,7 26,0
Удельная теплоемкость
Температура, °С
20 100 200 300 400 500
с кДж/кг·град 0,425 0,472 0,526 0,582 0,636 0,696
Критические точки
АС1 600°С; АС3 810°С; Мн 280°С
Коррозионная стойкость
В цементованном состоянии сталь обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью в общеклиматических условиях (после сошлифовывания 15-20% общей толщины слоя).
Защита от коррозии основного металла и цементованной поверхности: пассивирование + смазка или гидрофобизация (ПИ1.2. 026-77).
Технологические данные
Рекомендуемая термическая обработка * (и химико-термическая**) обработка
Вид
термической
обработки **
Температура, °С Выдержка Условия
охлаждения
Нормализация 950-980 - На воздухе
Высокий отпуск 670-690 2-3
Цементация *** 950-1000 - На воздухе или
в колодце
Высокий отпуск 670-690 4-8 На воздухе
Закалка 950-1000 - В масле
Обработка холодом (-60)...(-100) 2-3 На воздухе
Отпуск 250-350 2-3
* Инструкция ВИАМ №1029-75 (выдержка при нормализации и закалки - в зависимости от толщины деталей).
** ПИ1.2.052-78.
*** Возможна нитроцементация (при 950±10°С); продолжительность цементации - в зависимости от заданной глубины цементованного слоя; скорость образования науглероженного слоя 0,07 (при 950°С), 010 (при 980°С) и 0,20 мм/час (при 1000°С).

Применение
Для цементуемых деталей агрегатов различного назначения, гидроприводов, редукторов и топливной аппаратуры (шестерни, валы, золотники, корпуса и т. д.) работающих на воздухе в общеклиматических условиях, а также в среде масел и топлив при температурах от -70 до +300°С.

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3