EN 10216-5 X8CrNiMoVNb16-13 (+AT+P) — выдерживаемая аустенитная сталь для ЭС и турбин
Общие сведения
Сталь X8CrNiMoVNb16-13 — это аустенитная жаропрочная специальная сталь с выдерживанием (precipitation hardening), устойчивая к чешуйчатообразованию до 750 °C и к ползучести до 650 °C. Материал поставляется в состоянии растворительного отжига с последующим выдерживанием (+AT+P).
В закаленном и выдержанном состоянии сталь применяется для высоконагруженных деталей: лопаток турбин, шпинделей, болтов и крепежа, а также конструкционных элементов станкостроения.
Основные области применения
- Парокотлостроение и турбинное строительство;
- Химическая и нефтехимическая промышленность;
- Трубопроводы АЭС и ТЭС (высокотемпературные контуры);
- Детали турбин и механического инженерного оборудования, работающие при 550–650 °C.
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
| Углерод (C) | 0,04 – 0,10 |
| Хром (Cr) | 15,5 – 17,5 |
| Марганец (Mn) | ≤ 1,5 |
| Молибден (Mo) | 1,1 – 1,5 |
| Никель (Ni) | 12,5 – 14,5 |
| Ниобий (Nb) | 1,2 (типично) |
| Фосфор (P) | ≤ 0,04 |
| Кремний (Si) | 0,3 – 0,6 |
| Сера (S) | ≤ 0,015 |
| Ванадий (V) | 0,60 – 0,85 |
Физические и механические свойства
Общие физические константы
| Свойство | Температура | Значение |
| Плотность | 20 °C | 7,96 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
| Модуль упругости (E), ГПа | -100 °C | 206 | |
| 20 °C | 196 | |
| 100 °C | 190 | |
| 200 °C | 182 | |
| 300 °C | 174 | |
| 400 °C | 166 | |
| 500 °C | 158 | |
| 600 °C | 150 | |
| 700 °C | 142 | |
| 800 °C | 134 | |
| 900 °C | 127 | |
| 1000 °C | 120 | |
| Относительное удлинение (продольное) | 20 °C | 30 % | |
| Относительное удлинение (поперечное) | 20 °C | 20 % | |
| Коэффициент Пуассона | 23 °C | 0,30 | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига (G) | 23 °C | 77 ГПа | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Предел прочности (Rm) | 20 °C | 540 – 740 МПа | |
| Предел прочности (поперечное) | 20 °C | 540 – 740 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 (МПа) | 20 °C | 255 | |
| 100 °C | 215 | |
| 200 °C | 196 | |
| 300 °C | 177 | |
| 400 °C | 167 | |
| 500 °C | 157 | |
| 550 °C | 152 | |
| 600 °C | 147 | |
| Предел текучести Rp0,2 (поперечное) | 20 °C | 255 МПа | |
| Предел текучести Rp1,0 (МПа) | 20 °C | 295 | |
| 100 °C | 245 | |
| 200 °C | 226 | |
| 300 °C | 206 | |
| 400 °C | 196 | |
| 500 °C | 186 | |
| 550 °C | 181 | |
| 600 °C | 177 | |
| Предел текучести Rp1,0 (поперечное) | 20 °C | 295 МПа | |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
| Коэффициент линейного теплового расширения (10⁻⁶/К) | -100 °C | 14,9 | |
| 20 °C | 16,1 | |
| 100 °C | 16,7 | |
| 200 °C | 17,2 | |
| 300 °C | 17,7 | |
| 400 °C | 18,1 | |
| 500 °C | 18,4 | |
| 600 °C | 18,8 | |
| 700 °C | 19,1 | |
| 800 °C | 19,4 | |
| 900 °C | 19,7 | |
| 1000 °C | 20,0 | |
| Температура плавления | — | 1230 – 1480 °C | Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоемкость (Дж/кг·К) | -100 °C | 440 | |
| 20 °C | 472 | |
| 100 °C | 487 | |
| 200 °C | 503 | |
| 300 °C | 512 | |
| 400 °C | 520 | |
| 500 °C | 530 | |
| 600 °C | 541 | |
| 700 °C | 551 | |
| 800 °C | 559 | |
| 900 °C | 565 | |
| 1000 °C | 571 | |
| Теплопроводность (Вт/м·К) | 20 °C | 13,3 | |
| 100 °C | 14,9 | |
| 200 °C | 16,5 | |
| 300 °C | 18,1 | |
| 400 °C | 19,5 | |
| 500 °C | 21,0 | |
| 600 °C | 22,4 | |
| 700 °C | 23,8 | |
| 800 °C | 25,2 | |
| Температуропроводность (мм²/с) | 20 °C | 3,5 | |
| 100 °C | 3,8 | |
| 200 °C | 4,0 | |
| 300 °C | 4,3 | |
| 400 °C | 4,5 | |
| 500 °C | 4,7 | |
| 600 °C | 4,8 | |
| 700 °C | 5,1 | |
| 800 °C | 5,4 | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
| Удельное электрическое сопротивление (Ω·м) | 20 °C | 7,91·10⁻⁷ |
| 100 °C | 8,45·10⁻⁷ |
| 200 °C | 9,19·10⁻⁷ |
| 300 °C | 9,77·10⁻⁷ |
| 400 °C | 1,03·10⁻⁶ |
| 500 °C | 1,08·10⁻⁶ |
| 600 °C | 1,12·10⁻⁶ |
| 700 °C | 1,15·10⁻⁶ |
| 800 °C | 1,18·10⁻⁶ |