Сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ961) 📘 Технический справочник
📖 Содержание: всё о стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
- 1. Что такое сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш?
- 2. Расшифровка марки
- 3. Химический состав
- 4. Механические свойства (20°C и 600°C)
- 5. Твердость стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
- 6. Длительная прочность
- 7. Плотность и физические свойства
- 8. Магнитные свойства
- 9. Коррозионная стойкость
- 10. Технологические свойства
- 11. Термообработка
- 12. Режимы термообработки
- 13. Области применения
- 14. Преимущества и недостатки
- 15. Аналоги стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
- 16. Нормативные документы
- 17. Цены на сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш
- 18. Часто задаваемые вопросы
- 19. Продукция из стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
📌 Сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ961) — мартенситная жаропрочная сталь
Сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш (заводское обозначение ЭИ961) — это высоколегированная мартенситная сталь премиального класса, разработанная для критически важных деталей энергетического и авиационного оборудования. Буква «Ш» в конце марки означает электрошлаковый переплав (ЭШП), который обеспечивает высокую чистоту металла, снижение содержания неметаллических включений и повышение усталостной прочности.
Ключевые особенности: исключительная жаропрочность (до 600-650°C), высокая коррозионная стойкость, отличная ударная вязкость при рабочих температурах, оптимальное сочетание прочности и пластичности. Плотность 7,80 г/см³.
🔍 Расшифровка марки стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
13 — это содержание углерода (C) в стали, выраженное в сотых долях процента. В данном случае, 0,13% углерода (0,10-0,16%). Углерод обеспечивает прочность и твёрдость после термообработки, но его количество сбалансировано для сохранения пластичности.
Х11 — хром (Cr) в количестве около 11% (10,5-12%). Хром придаёт стали коррозионную стойкость, жаростойкость и повышает прокаливаемость.
Н2 — никель (Ni) в количестве около 1,5-1,8%. Никель улучшает вязкость, пластичность и стабилизирует структуру мартенсита при высоких температурах.
В2 — вольфрам (W) в количестве около 2% (1,6-2,1%). Вольфрам обеспечивает дисперсионное упрочнение, повышает жаропрочность и сопротивление ползучести при температурах до 650°C.
М — молибден (Mo) в количестве 0,35-0,5%. Молибден уменьшает отпускную хрупкость, повышает прокаливаемость и жаропрочность.
Ф — ванадий (V) в количестве 0,18-0,30%. Ванадий образует устойчивые карбиды, способствует дисперсионному упрочнению и повышает сопротивление ползучести.
Ш — электрошлаковый переплав (ЭШП). Обеспечивает особо высокое качество стали: содержание неметаллических включений на 30% ниже обычного, более однородная структура, повышенная усталостная прочность и надёжность.
Сталь относится к мартенситному классу. Основа — железо (Fe).
⚗️ Химический состав стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | 0,10 – 0,16 |
| Хром (Cr) | 10,5 – 12,0 |
| Никель (Ni) | 1,5 – 1,8 |
| Вольфрам (W) | 1,6 – 2,1 |
| Молибден (Mo) | 0,35 – 0,50 |
| Ванадий (V) | 0,18 – 0,30 |
| Марганец (Mn) | ≤ 0,60 |
| Кремний (Si) | ≤ 0,60 |
| Сера (S) | ≤ 0,030 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,030 |
🔧 Механические свойства стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
После оптимальной термообработки
| Характеристика | При 20°C | При 600°C |
|---|---|---|
| Предел прочности σв, МПа | 900 – 1100 | 550 – 650 |
| Предел текучести σ0,2, МПа | 750 – 850 | 450 – 550 |
| Относительное удлинение δ, % | 12 – 15 | 8 – 10 |
| Относительное сужение ψ, % | 45 – 55 | 35 – 45 |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см² | 80 – 100 | 50 – 70 |
📊 Твердость стали 13Х11Н2В2МФ-Ш (HRC, HB)
| Состояние / Режим обработки | Твердость |
|---|---|
| После отжига | 200 – 250 HB |
| После закалки 1000-1050°C + высокий отпуск 600-650°C | 28 – 35 HRC (269-327 HB) |
| После закалки без отпуска | до 52 HRC |
⏱️ Длительная прочность стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
| Температура | σ₁₀₀₀, МПа (1000 часов) | σ₁₀₀₀₀, МПа (10000 часов) |
|---|---|---|
| 600°C | ~250 | ~180 |
| 650°C | ~180 | ~120 |
📏 Плотность и физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность при 20°C, г/см³ | 7,80 |
| Модуль упругости E, ГПа | 210 |
| Теплопроводность λ при 20°C, Вт/(м·К) | ~25 |
| Коэф. линейного расширения α (20-600°C), 10⁻⁶ 1/К | 12,0 |
| Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·К) | ~480 |
🧲 13Х11Н2В2МФ-Ш магнитится или нет?
ДА, сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш магнитится.
Это объясняется тем, что сталь относится к мартенситному классу. Мартенситная структура является ферромагнитной. В отличие от аустенитных нержавеющих сталей (например, 12Х18Н10Т), которые не магнится, 13Х11Н2В2МФ-Ш обладает магнитными свойствами.
Для справки:
- Аустенитные нержавеющие стали (12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т) — НЕ магнится
- Мартенситные нержавеющие стали (13Х11Н2В2МФ-Ш, 20Х13, 40Х13, 14Х17Н2) — магнится
🧲 13Х11Н2В2МФ-Ш магнитится или нет?
ДА, сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш магнитится.
Это объясняется тем, что сталь относится к мартенситному классу. Мартенситная структура является ферромагнитной. В отличие от аустенитных нержавеющих сталей (например, 12Х18Н10Т), которые не магнится, 13Х11Н2В2МФ-Ш обладает магнитными свойствами.
Для справки:
- Аустенитные нержавеющие стали (12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т) — НЕ магнится
- Мартенситные нержавеющие стали (13Х11Н2В2МФ-Ш, 20Х13, 40Х13, 14Х17Н2) — магнится
🔩 Коррозионная стойкость стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
- В атмосферных условиях: высокая стойкость
- В паре и воде при высоких температурах: хорошая стойкость
- В окислительных средах при 600-650°C: удовлетворительная стойкость
- Склонность к межкристаллитной коррозии: не склонна при правильной термообработке
🛠️ Технологические свойства
⚠️ Свариваемость: ограниченная ✂️ Обрабатываемость: сложная 🔥 Жаропрочность: высокая
- Обрабатываемость резанием: коэффициент 0,45-0,55 (сложная обработка). Рекомендуется твердосплавный инструмент с TiCN-покрытием, скорость резания 50-70 м/мин.
- Свариваемость: ограниченная. Требуется подогрев до 300-350°C. Рекомендуемые методы: электрошлаковая сварка (ЭШС), аргонодуговая сварка.
- Ковка и штамповка: температурный интервал 1150-850°C. Обязателен отжиг после ковки.
- Температура длительной эксплуатации: до 600-650°C.
🔥 Термообработка стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
| Вид обработки | Температура, °C | Охлаждение | Цель |
|---|---|---|---|
| Закалка | 1000 – 1050 | масло | формирование мартенситной структуры |
| Отпуск | 600 – 650 | воздух | снятие напряжений, повышение вязкости |
| Стабилизация | ~650 | воздухстабилизация структуры при рабочей температуре |
Типовой режим термообработки: закалка 1000-1050°C (охлаждение в масле) → отпуск 600-650°C (2 часа) → стабилизация 650°C (5 часов).
⚙️ Режимы термообработки стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
| Вид обработки | Температура, °C | Охлаждение | Твердость |
|---|---|---|---|
| Отжиг | 850-870 | С печью | 200-250 HB |
| Нормализация | 850-870 | Воздух | 170-210 HB |
| Закалка | 1000-1050 | Масло | до 52 HRC |
| Отпуск (высокий) | 600-650 | Воздух | 28-35 HRC |
🏗️ Области применения стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
- ✅ Энергетическое машиностроение: роторы паровых турбин, диски и валы газотурбинных установок (ГТУ), крепёж для котлов высокого давления.
- ✅ Авиастроение: диски компрессоров, корпусные детали турбореактивных двигателей (ТРД).
- ✅ Специальное назначение: детали нефтехимического оборудования, компоненты ядерных реакторов.
👍👍 Преимущества и недостатки стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
✅ Преимущества
- Оптимальное сочетание прочности (σв до 1100 МПа) и пластичности
- Стабильность свойств при циклических нагрузках
- Высокая устойчивость к термоусталости
- Ресурс работы до 100 000 часов при 600°C
- Высокая чистота металла (электрошлаковый переплав)
❌ Недостатки
- Высокая стоимость (содержит W, Mo, V, Ni, Cr)
- Сложная свариваемость (требуется подогрев)
- Жёсткие требования к режимам термообработки
- Сложная обрабатываемость резанием (коэф. 0,45-0,55)
🌍 Аналоги стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
| Марка | Отличия | Применение |
|---|---|---|
| 15Х11МФ | без вольфрама и никеля, менее жаропрочная | для менее ответственных деталей, экономия 20-25% |
| 10Х11Н23Т3МР (ЭП33) | +Ni (23%), +Ti, более жаропрочная | для более высоких температур (до 750°C) |
📄 Нормативные документы
💰 Цены на сталь 13Х11Н2В2МФ-Ш (средние по РФ)
| Форма поставки | Цена (ориентировочно) |
|---|---|
| Круг 13Х11Н2В2МФ-Ш | от 400 000 ₽/тн |
| Круг калиброванный | от 480 000 ₽/тн |
Цена зависит от диаметра, объёма и условий поставки. Уточняйте у менеджеров.
❓ Часто задаваемые вопросы о стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
📦 Продукция из стали 13Х11Н2В2МФ-Ш
✔️ Резка в размер, доставка по РФ, сертификаты. Диаметры от 4 до 660 мм.
✅ ООО «СТАРТЕКС» — поставка стали 13Х11Н2В2МФ-Ш по всей России с сертификатами. В наличии круг 13Х11Н2В2МФ-Ш. Резка в размер, доставка авто и Ж/Д.