EN 10250-4 X3CrNiMo13-4 — Закалённая и отпущенная мартенситная сталь для турбин и ТЭС
Общие сведения
Сталь X3CrNiMo13-4 (аналог 1.4313) — мартенситная нержавеющая сталь, поставляемая в закалённом и отпущенном состоянии. В диапазоне температур от –60 до 300 °C сталь демонстрирует хорошие вязкостные свойства и достаточную коррозионную стойкость. Наличие никеля обеспечивает лучшую коррозионную стойкость по сравнению со сталями с 13 % Cr без Ni.
Применение: турбинные диски и рабочие колеса, насосы, компрессоры, компоненты энергетического и реакторного машиностроения, судостроение.
Свойства
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Плотность | 20 °C | 7,58–7,70 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Модуль упругости (E) | 20 °C | 200–218 ГПа | |
| 100 °C | 195–213 ГПа | ||
| 200 °C | 185–206 ГПа | ||
| 300 °C | 175–198 ГПа | ||
| 400 °C | 170–190 ГПа | ||
| 500 °C | 180 ГПа | ||
| 600 °C | 167 ГПа | ||
| 700 °C | 150 ГПа | ||
| Относительное удлинение | 20 °C | 12–15 % | |
| Относительное удлинение (поперечное) | 20 °C | 10–12 % | |
| Коэффициент Пуассона | 23 °C | 0,3 | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига (G) | 23 °C | 77 ГПа | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Предел прочности при растяжении | 20 °C | 650–1100 МПа | |
| Предел прочности при растяжении (поперечное) | 20 °C | 650–1100 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 | 20 °C | 520–800 МПа | |
| 100 °C | 500–720 МПа | ||
| 150 °C | 490–690 МПа | ||
| 200 °C | 480–665 МПа | ||
| 250 °C | 470–640 МПа | ||
| 300 °C | 460–620 МПа | ||
| 350 °C | 450–515 МПа |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Коэффициент теплового расширения | 20 °C | 1,02·10⁻⁵ 1/К | |
| 100 °C | 1,05·10⁻⁵ 1/К | ||
| 200 °C | 1,09·10⁻⁵ 1/К | ||
| 300 °C | 1,13·10⁻⁵ 1/К | ||
| 400 °C | 1,16·10⁻⁵ 1/К | ||
| 500 °C | 1,20·10⁻⁵ 1/К | ||
| 600 °C | 1,22·10⁻⁵ 1/К | ||
| 700 °C | 1,24·10⁻⁵ 1/К | ||
| Температура плавления | — | 1370–1530 °C | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоёмкость | 20 °C | 430–439 Дж/(кг·К) | |
| 100 °C | 474 Дж/(кг·К) | ||
| 200 °C | 492 Дж/(кг·К) | ||
| 300 °C | 517 Дж/(кг·К) | ||
| 400 °C | 538 Дж/(кг·К) | ||
| 500 °C | 564 Дж/(кг·К) | ||
| 600 °C | 598 Дж/(кг·К) | ||
| 700 °C | 647 Дж/(кг·К) | ||
| Теплопроводность | 20 °C | 15,7–25 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 17,1 Вт/(м·К) | ||
| 200 °C | 18,6 Вт/(м·К) | ||
| 300 °C | 20,0 Вт/(м·К) | ||
| 400 °C | 21,2 Вт/(м·К) | ||
| 500 °C | 22,3 Вт/(м·К) | ||
| 600 °C | 23,1 Вт/(м·К) | ||
| 700 °C | 23,8 Вт/(м·К) | ||
| Температуропроводность | 20 °C | 4,7 мм²/с | |
| 100 °C | 4,5 мм²/с | ||
| 200 °C | 4,6 мм²/с | ||
| 300 °C | 4,7 мм²/с | ||
| 400 °C | 4,5 мм²/с | ||
| 500 °C | 4,3 мм²/с | ||
| 600 °C | 3,7 мм²/с | ||
| 700 °C | 3,0 мм²/с |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|---|---|
| Удельное электрическое сопротивление | 20 °C | 9,19·10⁻⁷ Ом·м |
| 100 °C | 9,48·10⁻⁷ Ом·м | |
| 200 °C | 9,87·10⁻⁷ Ом·м | |
| 300 °C | 1,03·10⁻⁶ Ом·м | |
| 400 °C | 1,07·10⁻⁶ Ом·м | |
| 500 °C | 1,12·10⁻⁶ Ом·м | |
| 600 °C | 1,18·10⁻⁶ Ом·м | |
| 700 °C | 1,24·10⁻⁶ Ом·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
|---|---|
| Углерод (C) | 0,05 |
| Хром (Cr) | 12–14 |
| Марганец (Mn) | ≤1,5 |
| Молибден (Mo) | 0,3–0,7 |
| Никель (Ni) | 3,5–4,5 |
| Азот (N) | 0,02 |
| Фосфор (P) | ≤0,04 |
| Кремний (Si) | ≤0,7 |
| Сера (S) | ≤0,015 |
Технологические особенности
Сталь X3CrNiMo13-4 предназначена для термической обработки: закалка при 950–1050 °C с охлаждением в воздухе или масле, последующее отпускание при 580–680 °C. Данный режим обеспечивает мартенситную структуру с оптимальным сочетанием прочности и вязкости. Сварка требует предварительного нагрева (200–300 °C) и последующего отпускания для снятия внутренних напряжений и восстановления коррозионной стойкости.
Металл
- Сталь EN 10137-2 S890QL — высокопрочная закаленная и отпущенная сталь для ответственных конструкций
- EN 10137-3 Сталь S500A: Закалённая и отпущенная мелкозернистая сталь для строительных конструкций
- Сталь EN 10083-1 51CrV4 — Закаленная и отпущенная (QT) хромоваанадиевая сталь
- EN 10088-1 Сталь X3CrNiMo13-4 – Высокопроизводительная закаленная и отпущенная (QT650) нержавеющая сталь
- EN 10213 G17CrMo9-10 – Закаленная и отпущенная сталь для высокотемпературных применений
- Сталь EN 10085 Grade 15CrMoV5.9 — Закаленная и отпущенная для долговечных машинных деталей
- Сталь EN 10085 31CrMo12 – высокопрочная закалённая и отпущенная сталь для тяжелых условий эксплуатации
- Бесшовные трубы EN 10216-2 Grade 11CrMo9-10: Закаленные и отпущенные для высокотемпературных и высоконапорных применени…
- EN 10132-3: 42CrMo4 Закаленная и отпущенная легированная сталь — Премиальные холоднокатаные полосы
- Сталь пружинная EN 10089 60Cr3 (закаленная и отпущенная) — идеальна для пружин и механических применений