|
Характеристика материала.Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8) | Марка | 40Х9С2 ( старое название 4Х9С2 ) | | Заменитель | | | Классификация | Сталь жаропрочная высоколегированная (сталь жаростойкая и жаропрочная) | | Прочие обозначения | 4Х9С2, ЭСХ8 ,сталь 40Х9С2, ст.40X9C2, 40Х9С2, 4X9C2, сильхром | | Иностранные аналоги | См. ниже | | Применение | Сталь 40Х9С2 применяется: для изготовления клапанов впуска и выпуска автомобильных, тракторных и дизельных двигателей, трубок рекуператоров, теплообменников, колосников, крепежные деталей. | | Примечания | Сталь жаростойкая, жаропрочная мартенситного класса.
Температура интенсивного окалинообразования в воздушной среде +850 °C. Устойчива в серосодержащих средах. Плотность при 20°С - 7,63·10³ кг/м³. | | Вид поставки | | Сортовой прокат, в том числе фасонный: | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 | | Листы и полосы | ГОСТ 103-2006 | | Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ТУ 14-11-245-88 | | Листы и полосы | ГОСТ 4405-75 | | Болванки. Заготовки. Слябы | ОСТ 3-1686-90 | | Классификация, номенклатура и общие нормы | ГОСТ 5632-72 | Краткое описание стали. Стали с особыми физическими и химическими свойствами:коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные, (ГОСТ 5632-72),предназначены для деталей, работающих в условиях высоких температур и агрессивных газов. К сталям стойким против всех видов коррозии относятся, например, такие стали, как 20Х13, 17Х18Н9; к жаростойким (стойким к образованию окалины при температуре >550°С) 40Х9С2; к жаропрочным (прочным при температурах до 1000°С и более) - 36Х18Н25С2 и др. Из указанных сталей изготавливают детали газораспределительных механизмов, выпускных трубопроводов, системы питания и др. Например, сталь 40Х9С2 используется для тарелок выпускных клапанов (стержень из стали 40Х) автомобильных, тракторных моторов, трубок рекуператоров, теплообменников, колосников
Жаростойкие стали и сплавы получают на базе системы Fe - Cr с добавками алюминия и кремния (сильхромы, хромали, сильхромали). Основным потребительским свойством этих сталей является температура эксплуатации, которая должна быть более 550°С. Жаростойкие стали устойчивы против газовой коррозии до 900 - 1200°С в воздухе, печных газах, в том числе, серосодержащих (15Х5, 15Х6СЮ, 40Х9С2, ЗОХ13Н7С2,12Х17, 15Х28), окислительных и науглероживающих (20Х20Н14С2) средах, но могут проявлять ползучесть при приложении больших нагрузок. Жаростойкие стали характеризуют по температуре начала интенсивного окисления. Величина этой температуры определяется содержанием хрома в сплаве. Так при 15% Cr температура эксплуатации изделий составляет 950°С, а при 25% Cr - 1300°С.Жаростойкость зависит от состава стали, а не от её структуры, поэтому жаростойкость ферритных и аустенитных сталей при равном количестве хрома практически одинакова. Жаростойкие стали и сплавы используются для производства труб, листов, деталей высокотемпературных установок, газовых турбин и поршневых двигателей, печных конвейеров, ящиков для цементации и др. Для работы при температуре 500-600 гр. С применяют стали мартенситного класса: высокохромистые, например 15Х11МФ для лопаток паровых турбин: хромокремнистые (называемые сильхромами ), например 40Х9С2 для клапанов моторов: сложнолегированные, например 20Х12ВНМФ для дисков, роторов, валов. Для получения оптимальной жаропрочности детали из этих сталей подвергают закалке в масле с температуры 100-150гр С и отпуску при 700-800 С (в зависимости от стали). Сталь 40Х9С2 после закалки имеет структуру мартенсита и твердость НRС~60, а после отпуска -структуру сорбита, твердость НRC~30. Жаростойкость сталей мартенситного класса до температуры 750-850 гр.С. Химический состав в % материала 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 5632-72 | Химический элемент | % | | Кремний (Si) | 2.0-3.0 | | Марганец (Mn), не более | 0.8 | | Медь (Cu), не более | 0.30 | | Никель (Ni), не более | 0.60 | | Сера (S), не более | 0.025 | | Титан (Ti), не более | 0.2 | | Углерод (C) | 0.35-0.45 | | Фосфор (P), не более | 0.030 | | Хром (Cr) | 8.0-10.0 | Зарубежные аналоги стали 40Х9С2 | Англия BS | 401S45 | X45CrSi9-3 | | Болгария, BDS | 4Ch9S2 | | Венгрия, MSZ | SZ3 | | Евросоюз, EN | X45CrSi8 | X45CrSi9-3 | | | | Германия, DIN,WNr | 1.4718 | 1.4818 | G-X45CrSi9-3 | X45CrSi9-3 | | Испания, UNE | F.3220 | X45CrSi09-03 | X45CrSi9-3 | X4ScrSi09-03 | | Италия, UNI | X45CrSi8 | | Китай, GB | 4Cr9Si2 | 4Cr9Si8 | ZG40Cr9Si2 | | | Польша, PN | H9S2 | | Румыния, STAS | 45SiCr90 | | США | HNV3 | HW3 | S65007 | | Франция, AFNOR | X45CrSi9-3 | Z45CS9 | | Чехия, CSN | 17115 | | Юж.Корея, KS | STR1 | | Япония, JIS | SUH1 | SUH2 | Механические свойства стали 40Х9С2 | Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | | Прутки. Отжиг 850-870°С, воздух или без термообработки | 60 | 440 | 740 | 15 | 35 | | Закалка 900-1100°С, масло. Отпуск 500-540°С, воздух. | 0,2-2,0 | 690 | 880 580 | 25 (38) | 59 | Механические свойства стали 40Х9С2 при повышенных температурах | tисп, 0С | σ0,2, МПа | σВ, Мпа | δ5 % | ψ, % | | Отжиг 850-870°С. | | 20 | 640 | 880 | 20 | 58 | | 200 | 550 | 820 | 18 | 64 | | 300 | 520 | 780 | 18 | 63 | | 400 | 450 | 780 | 18 | 62 | | 500 | 410 | 590 | 17 | 65 | | 600 | 390 | 520 | 17 | 80 | | 700 | 170 | 215 | 18 | 92 | | 800 | 49 | 78 | 22 | 99 | | Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 1,1 мм/мин, скорость деформации 0,0004 1/с. | | 700 | | 135 | 54 | 95 | | 800 | | 51 | 70 | 98 | | 900 | | 59 | 34 | 59 | | 1000 | | 45 | 29 | 45 | | 1100 | | 23 | 33 | 42 | | 1200 | | 16 | 71 | 74 | Механические свойства материала 40Х9С2 в зависимости от температуры отпуска | t отпуска,°С | σB, МПа | δ5, % | KCU, Дж/м2 | HB | | Закалка 1050°С, масло. | | 300 | 2150 | 5 | 18 | 600 | | 400 | | 7 | 17 | 560 | | 500 | 1470 | 11 | 16 | 410 | | 600 | 1420 | 15 | 39 | 350 | | 700 | 1280 | 18 | 69 | 300 | | 800 | 1200 | 22 | 93 | 300 | Технологические свойства стали 40Х9С2 Температура ковки, °С: Начала 1200, конца 850. Сечения до 350 мм охлаждаются в печах . Свариваемость - не применяется для сварных конструкций Склонность к отпускной способности - склонна Флокеночувствительность - не чувствительна
Температура критических точек стали 40Х9С2 | Критическая точка | °С | | Ac1 | 900 | | Ac3 | 970 | | Ar3 | 970 | | Ar1 | 810 | Физические свойства стали 40Х9С2 | Температура испытания,°С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | | Плотность стали, pn, кг/см3 | 7630 | 7610 | 7580 | | 7510 | | 7440 | | 7390 | | | Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | | 17 | | 20 | | | 22 | | 22 | | | 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) | 11.1 | 12.7 | | 14.3 | | 14.2 | | 14.0 | | | Обозначения: | | | sв | - Предел кратковременной прочности , [МПа] | | sT | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] | | d5 | - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] | | y | - Относительное сужение , [ % ] | | KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] | | HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] | | | | T | - Температура, при которой получены данные свойства , [Град] | | E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] | | a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град] | | l | - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] | | r | - Плотность материала , [кг/м3] | | C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | | R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] | | Свариваемость | | без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки | | ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке | | трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг | Купить жаропрочную высоколегированную сталь 40Х9С2 со средним содержанием хрома 9%, кремния 2, углерода 0,4%. Труба Уголок Швеллер Полоса Круг Шестигранник Арматура Квадрат Балка Лист Нормативная документация ГОСТ 103-76. Полоса стальная горячекатаная. Сортамент.Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 1133-71. Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 2590-88. Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 2591-88. Прокат стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 4405-75. Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 5632-72.Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие,жаростойкие и жаропрочные. Марки.Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 5949-75. Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8) ГОСТ 7417-75.Сталь калиброванная круглая. Сортамент. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 8559-57.Сталь калиброванная квадратная. Сортамент. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 8560-78.Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ГОСТ 14955-77. Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ОСТ 3-1686-90. Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). ТУ 14-11-245-88.Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия. Сталь 40Х9С2(4Х9С2,ЭСХ8). Дополнительная информация. Соответствие советских и российских марок стали. Международные аналоги сталей
|
