Гост р (проект) первая редакция

Вид материалаДокументы
7 Методы испытаний
Справочная информация о жаропрочной стали (сплавах0 для клапанов двигателей внутреннего сгорания
Подобный материал:
1   2

7 Методы испытаний

7.1 Отбор проб для определения химического состава стали проводят по ИСО 14284. Химический состав стали определяют по ГОСТ 12344 – ГОСТ 12361, ГОСТ 18895, ГОСТ 28033, ГОСТ 28473 или другими методами, обеспечивающими требуемую точность анализа. При возникновении разногласий методы анализа согласовываются между потребителем и изготовителем с учетом ИСО/ТР 9769.

7.2 Геометрические размеры и форму прутков определяют при помощи универсальных измерительных инструментов или шаблонов требуемой точности.

7.3 Качество поверхности прутков проверяют без применения увеличительных приборов. По требованию потребителя глубину залегания дефектов на поверхности проката определяют контрольной зачисткой или запиловкой.

В спорных случаях глубину поверхностных дефектов определяют согласно ИСО 9443 металлографическим методом на поперечных полированных шлифах при увеличении 100х.

7.4 Общие требования к отбору проб для испытаний механических свойств проводят по ИСО 377.

7.5 Испытания на растяжение проводят на продольных образцах по ИСО 6892.

7.6 Твердость по Бринеллю определяют по ИСО 6506-1, по Роквеллу – по ИСО 6508-1. Особенность отбора и подготовки проб для определения твердости может быть оговорена при оформлении заказа.

7.7 Величину зерна аустенита определяют по ИСО 643. Если не оговорено иное, выбор метода определения величины зерна по ИСО 643 предоставляют изготовителю.


8 Транспортирование и хранение

8.1 Транспортирование прутков осуществляют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.

8.2 Прутки хранят в закрытых и открытых помещениях.


Приложение А

(информационное)


Справочная информация о жаропрочной стали (сплавах0 для клапанов двигателей внутреннего сгорания


Для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания применяют жаропрочные стали мартенситного и аустенитного классов, а также сплавы на основе никеля. Сталь мартенситного класса, главным образом, применяют для изготовления впускных клапанов и стержней выпускных клапанов; стали аустенитного класса и сплавы на основе никеля – для выпускных клапанов.

Указанные в таблице 1 стали (сплавы), благодаря определенному уровню легирования, обладают высокими жаропрочными свойствами, т.е. способностью продукции из них противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах.

А.1 Общее положение

Данные, указанные в приложении А (за исключением примечания 4 к таблице А.1), являются информационными и приведены для сведения о реальных свойствах, получаемых на практике.

А.2 Механические свойства

Механические свойства прутков при комнатной и повышенных температурах приведены в таблицах А.1-А.3.

Значения предела ползучести после испытания в течение 1000 ч приведены в таблице А.4.

Рекомендуемые режимы термической обработки прутков приведены в таблице А.5.

А.3 Физические свойства

В таблице А.6 приведены физические свойства жаропрочных сталей и сплавов.


А.4 горячая деформация жаропрочных сталей и сплавов

В связи со сложностями проведении горячей деформации для жаропрочных сталей (снижение предела текучести в связи с высоким содержанием легирующих элементов – хрома, никеля и др., низкая теплопроводность сталей аустенитного класса) в таблице А.5 приведены рекомендуемые параметры нагрева для горячей деформации.

А.5 Механическая обработка

Учитывая высокую прочность аустенитных сталей, необходимо соблюдать соответствующие условия при их механической обработке (шлифование, полировка и пр.)


Таблица А.1 – Механические свойства прутков (диаметром более 40 мм) при комнатной температуре

Марка стали (сплава)

Рекомендуемый режим термической обработки1)

Твердость3)

Условный предел текучести 0,2%, Н/мм2

Временное сопротивление, Н/мм2 3)

Относительное удлинение (L0=5D0)

Относительное сужение, %

НВ

НRC

не менее

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

TQ+T2)

266-325

-

685

900-1100

14

40

X45CrSi9 3

TQ+T2)

266-235

-

700

900-1100

14

40

X85CrMoV18 2

TQ+T

296-355

-

800

1000-1200

7

12

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

ST+P

-

28

550

900-1150

8

10

Х53CrMnNiN21 9

ST+P

-

30

580

950-1200

8

10

Х50CrMnNiNbN21 9

ST+P

-

30

580

950-1150

12

15

Х53CrMnNiNbN21 9

ST+P

-

30

580

950-1150

8

10

X33CrNiMnN23 8

ST+P

-

25

550

850-1100

20

30

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

ST+P

-

32

750

1100-1300

12

20

NiFe25Cr20NbTi

ST+P

-

28

500

900-1100

25

30

NiCr20TiAl

ST+P

-

32

725

1100-1400

15

25

Примечания

1) TQ – закалка, T – отпуск, ST – термическая обработка на твердый раствор, Р – дисперсионное упрочнение

2) Возможно использование в состоянии поставки. В этом случае значения величин должны применять в качестве установленных требований.

3) Для сталей аустенитного класса при невозможности перевода значений твердости в значения временного сопротивления (в случае разногласий) за основу должны быть приняты значения временного сопротивления.



Таблица А.2 – Значения временного сопротивления прутков при повышенных температурах

Марка стали

(сплава)

Рекомендуемый режим термической обработки*

Временное сопротивление (Н/мм2)

при температуре:

5000С

5500С

6000С

6500С

7000С

7500С

8000С

не менее

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

TQ+T

500

360

230

160

105

-

-

X45CrSi9 3

TQ+T

500

360

250

170

110

-

-

X85CrMoV18 2

TQ+T

550

400

300

230

180

140

-

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

ST+P

640

590

540

490

440

360

290

Х53CrMnNiN21 9

ST+P

650

600

550

500

450

370

300

Х50CrMnNiNbN21 9

ST+P

680

650

610

550

480

410

340

Х53CrMnNiNbN21 9

ST+P

680

650

600

510

450

380

320

X33CrNiMnN23 8

ST+P

600

570

530

470

400

340

280

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

ST+P

1000

980

930

850

770

650

510

NiFe25Cr20NbTi

ST+P

800

800

790

740

640

500

340

NiCr20TiAl

ST+P

1050

1030

1000

930

820

680

500

*TQ – закалка, T – отпуск, ST – термическая обработка на твердый раствор, Р – дисперсионное упрочнение.



Таблица А.3 – Значения условного предела текучести при относительной деформации 0,2% прутков при повышенных температурах

Марка стали

(сплава)

Рекомендуемый режим термической обработки*

Условный предел текучести при относительной деформации 0,2% (Н/мм2)

при температуре

5000С

5500С

6000С

6500С

7000С

7500С

8000С

не менее

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

TQ+T

400

300

220

110

75

-

-

X45CrSi9 3

TQ+T

400

300

240

120

80

-

-

X85CrMoV18 2

TQ+T

500

370

280

170

120

80

-

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

ST+P

300

280

250

230

220

200

170

Х53CrMnNiN21 9

ST+P

350

330

300

270

250

230

200

Х50CrMnNiNbN21 9

ST+P

350

330

310

285

260

240

220

Х53CrMnNiNbN21 9

ST+P

340

320

310

280

260

235

220

X33CrNiMnN23 8

ST+P

270

250

220

210

190

180

270

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

ST+P

725

710

690

660

650

560

425

NiFe25Cr20NbTi

ST+P

450

450

450

450

430

380

250

NiCr20TiAl

ST+P

700

650

650

600

600

500

450

* TQ – закалка, T – отпуск, ST – термическая обработка на твердый раствор, Р – дисперсионное упрочнение.



Таблица А.4 – Значения предела ползучести прутков после 1000ч испытания (рекомендуемые режимы термической обработки указаны в таблице А.5)

Марка стали

(сплава)

Предел ползучести* после 1000 ч испытаний

при температуре

5000С

6500С

7250С

8000С

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

190

-

-

-

X45CrSi9 3

190

40

-

-

X85CrMoV18 2

260

52

18

-

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

-

160

85

45

Х53CrMnNiN21 9

-

200

110

50

Х50CrMnNiNbN21 9

-

220

120

55

Х53CrMnNiNbN21 9

-

215

115

50

X33CrNiMnN23 8

-

285

130

60

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

-

475

260

125

NiFe25Cr20NbTi

-

400

180

60

NiCr20TiAl

-

500

290

150

* Указаны величины диапазона разброса, определяемые до настоящего момента.



Таблица А.5 –рекомендуемые температуры нагрева прутков под горячую деформацию и режимы термической обработки прутков

Марка стали

(сплава)

Рекомендуемые температуры нагрева под горячую деформацию, 0С

Рекомендуемый режим смягчающего отжига

температура 0С/среда охлаждения

Рекомендуемые режимы термической обработки на твердый раствор

Рекомендуемый режим отпуска или искусственного старения

Температура 0С/среда охлаждения

Температура закалки или обработки на твердый раствор, 0С

Закалочная среда

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

1100-900

780-820/Воздух или вода

1000-1050

Масло

720-820/Воздух или вода

X45CrSi9 3

1100-900

780-820/Воздух или вода

1000-1050

Масло

780-820/Воздух или вода

X85CrMoV18 2

1100-900

820-860/

Замедленное охлаждение

1050-1080

Масло

780-820/ Воздух

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

1100-950

-

1140-1180

Вода

760-815/ 4-8 час Воздух

Х53CrMnNiN21 9

1150-950

-

1140-1180

Вода

760-815/ 4-8 час Воздух

Х50CrMnNiNbN21 9

1150-950

-

1160-1200

Вода

760-815/ 4ч-8 час Воздух

Х53CrMnNiNbN21 9

1150-980

-

1160-1200

Вода

760-850/ 6 ч Воздух

X33CrNiMnN23 8

1150-980

-

1150-1170

Вода

760-850/ 6 ч Воздух

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

1150-940

-

1100-1150

Воздух

840/24 ч+720/2 ч Воздух

NiFe25Cr20NbTi

1150-1050

-

1000-1180

Воздух или вода

690-710/ 6 ч Воздух

NiCr20TiAl

1150-1050

-

1000-1180

Воздух или вода

690-710/ 6 ч Воздух



Таблица А.6 – Физические свойства жаропрочных сталей и сплавов (термическая обработка указана в таблице А.5)

Марка стали

(сплава)

Плотность при 200С,

кг/дм3

Модуль упругости при 200С,

кН/мм

Коэффициент термического расширения при температуре между 200С и

Теплопроводность при 200С,

Вт/(м∙К)

Удельная теплоемкость при 200С,

Дж/кг∙К

Намагниченность

1000С

3000С

5000С

7000С

10-6∙К-1

стали мартенситного класса

Х50CrSi8 2

7,7

210

10,9

11,2

11,5

11,8

21

500

Существует

X45CrSi9 3

7,7

210

10,9

11,2

11,5

11,8

21

500

Существует

X85CrMoV18 2

7,7

210

10,9

11,2

11,5

11,8

21

500

Существует

стали аустенитного класса

Х55CrMnNiN20 8

7,8

205

15,5

17,5

18,5

18,8

14,5

500

Не существует*

Х53CrMnNiN21 9

7,8

205

15,5

17,5

18,5

18,8

14,5

500

Не существует*

Х50CrMnNiNbN21 9

7,8

205

15,5

17,5

18,5

18,8

14,5

500

Не существует*

Х53CrMnNiNbN21 9

7,8

205

15,5

17,5

18,5

18,8

14,5

500

Не существует*

X33CrNiMnN238

7,8

205

16,5

17,1

17,3

17,4

14,5

500

Не существует*

сплавы на основе никеля

NiCr15Fe7TiAl

8,5

215

13,0

14,0

14,5

15,5

13

460

Не существует

NiFe25Cr20NbTi

8,1

215

14,1

15,5

15,9

16,8

13

460

Не существует

NiCr20TiAl

8,3

215

11,9

13,1

13,7

14,5

13

460

Не существует

* Стали аутенитного класса могут быть слабомагнитными после старения. Их намагниченность может возрастать с увеличением степени холодной деформации.


Приложение Б

(информационное)


Марки-аналоги жаропрочных сталей и сплавов по ИСО 683-15 и

ГОСТ 5632



№ п/п

ИСО 683-15

ГОСТ 5632

Марка стали

Марка стали

стали мартенситного класса

1

Х50CrSi8 2

40Х9С2

2

X45CrSi9 3

40Х9С2

3

X85CrMoV18 2

90Х18МФ*

стали аустенитного класса

4

Х55CrMnNiN20 8

55Х20Г9АН4

5

Х53CrMnNiN21 9

55Х20Г9АН4

6

Х50CrMnNiNbN21 9

55Х20Н4АГ9Б

7

Х53CrMnNiNbN21 9

55Х20Н4АГ9Б

8

X33CrNiMnN23 8

-

сплавы на основе никеля

9

NiCr15Fe7TiAl

ХН70ТЮ

10

NiFe25Cr20NbTi

-

11

NiCr20TiAl

ХН77ТЮР

* Продукция из стали марки 90Х18М производилась в Росси по ТУ 14-1-4628-89.




УДК


МКС 77.140.60


В 32

ОКП 09 6300



Ключевые слова: прутки горячекатаные, прутки со специальной отделкой поверхности, стали и сплавы жаропрочные для клапанов двигателей внутреннего сгорания, марки, сортамент, технические требования




Директор Центра стандартизации и

сертификации металлопродукции

ФГУП «ЦНИИчермет им.И.П. Бардина»,

Председатель ТК 375





В.Т. Абабков

Зам. директора Центра стандартизации и

сертификации металлопродукции

ФГУП «ЦНИИчермет им.И.П. Бардина»





В.Д. Хромов


Ст.н.с. Центра стандартизации и

сертификации металлопродукции

ФГУП «ЦНИИчермет им.И.П. Бардина»




Ю.С. Понамарева