20Х3МВФ

Общие сведения

 Вид поставки             Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 20072-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.
 Назначение Крепеж и другие детали, работающие при температуре до 540-560 °С.

Химический состав

Химический элемент %
Вольфрам (W) 0.30-0.50
Ванадий (V) 0.60-0.85
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.20
Молибден (Mo) 0.35-0.55
Марганец (Mn) 0.25-0.50
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.030
Хром (Cr) 2.80-3.30
Сера (S), не более 0.025

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s 0,2 , МПа s B , МПа d 5 , % y , % KCU, Дж/м 2
Диски диаметром 600-1000 мм, толщиной 100-150 мм. Закакла 1050 °С, масло. Отпуск 700 °С. (Образцы тенгенциальные)
20 730-810 870-910 13 45-50 34-44
200 700 780 12 55 67
300 700 780 10 39 88
400 660 720 10 33 83
500 580-610 600-630   44-52 78
550 510-550 530-560 10-12 44 59-78
580 480-500 490-540 11 27-40 59-78
Поковка ротора 47 т, диаметрои бочки 965-1075 мм. Нормализация 1050 °С, Закалка 1000 °С, масло. Отпуск 670 °С, охлаждение с печью до 150 °С. (Образцы тангенциальные)
20 590-690 690-780 12-18 41-68 39-108
300 510-600 600-680 11-15 54-61 108-122
400 500-590 550-560 13-16 57-65 98-118
500 450-570 470-570 15-20 69-72 88-118
550 400-510 410-520 12-21 65-80 88-118
600 340-450 360-460 18-23 70-84 88-108
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
1000 49 72 56 100  
1050 31 49 58 100  
1100 22 45 66 100  
1150 15 26 77 100  
1200 17 27 79 100  

Механические свойства прутка

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s 0,2 , МПа s B , МПа d 5 , % y , % KCU, Дж/м 2
Закалка 1030-1060 °С, масло. Отпуск 660-700 °С, воздух. 90 735 880 12 40 59

Технологические свойства

Температура ковки Начала 1240, конца 780. Сечения до 50 мм охлаждаются в ящиках, 51-700 мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением.
Свариваемость ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС - необходимы подогрев и последующая термообработка, КТС.
Обрабатываемость резанием В отожженном состоянии при НВ 157 и s B = 530 МПа K u тв.спл. = 1.5, K u б.ст. = 1.1.

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 815
Ac3 925
Ar3 795
Ar1 690

Предел выносливости

s -1 , МПа n s B , МПа s 0,2 , МПа Термообработка, состояние стали
314-333 1Е+7 760 640 Поковка ротора, диаметр бочки 860 мм. Отжиг 950 С. Нормализация 1100 С. Закалка 980-1020 С, масло. Отпуск 660-680 С.

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 207 204 200 193 186 182 117 171 164  
Плотность, pn, кг/см3 7800       7690 7660 7620      
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)   36 33 32 31 30 29 29    
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)   398 465 544 640 743 859 982    
Температура испытания, °С 20- 100 20- 200 20- 300 20- 400 20- 500 20- 600 20- 700 20- 800 20- 900 20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) 10.6 11.5 11.8 12.1 12.6 13.0        
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) 502 560 610 650 710 750        

Чувствительность к охрупчиванию

Температура, °С Время, ч KCU, Дж/см 2
- Исходное состояние 44
500 10000 73
550 10000 49
600 5000 73