Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Таблицы
Широкие таблицы прокручиваются по горизонтали, первая колонка при этом остаётся на месте.
ГОСТ 20072-74 распространяется на легированную теплоустойчивую сталь перлитного и мартенситного классов (раздел 1). РД 10-249-98 утверждён постановлением Госгортехнадзора России от 25.08.1998 № 50, Изменение № 1 — от 13.07.2001.
К навигации по таблицам
По таблице 1 ГОСТ 20072-74, таблице 2 ГОСТ 5520-2017 (ковшовая проба) и таблице 11 ТУ 14-3Р-55-2001. Медь в стали, выплавленной скрап-процессом, — не более 0,30 % по ГОСТ 20072-74; по ГОСТ 5520-2017 — не более 0,30 % для электропечной стали и скрап-процесса. По ГОСТ 5520-2017 остаточный алюминий — не более 0,02 %. Старое обозначение марки по ГОСТ 20072-74 — 12ХМФ.
По таблице 2 ГОСТ 20072-74 и таблице 3 ГОСТ 5520-2017 (для листа — отклонения в готовом прокате).
По таблицам 3 и 4 ГОСТ 20072-74. Нормы относятся к образцам от прутков диаметром или толщиной до 90 мм. Для прутков 90–150 мм допускается снижение δ5 на 2 абс. %, ψ на 5 абс. % и KCU на 10 %; от 151 мм — на 3 абс. %, 10 абс. % и 15 %. Ударную вязкость определяют по требованию потребителя.
По таблицам 1, 5–8 ГОСТ 5520-2017. KCV при −20 и −40 °C определяют по согласованию (п. 7.2.8). Состояние поставки стандарт для 12Х1МФ отдельно не задаёт: если оно не оговорено в заказе, его выбирает изготовитель и указывает в документе о качестве (п. 7.1.5).
По таблице 9 ГОСТ 5520-2017. Для категорий 16, 18, 23 и 24 предел текучести при повышенной температуре определяют обязательно (п. 7.1.6.7).
По таблице 14 и п. 1.8.2 ТУ 14-3Р-55-2001. Режим термообработки труб — нормализация 950–980 °C и отпуск 720–750 °C (таблица 13).
По ГОСТ 5520-2017 после заварки выборок глубиной более 6 мм листы из 12Х1МФ отпускают при температуре на 20–30 °C ниже температуры отпуска (п. 7.1.2.3).
По справочному приложению 2 ГОСТ 20072-74; режим образцов — нормализация 960–980 °C и отпуск 740–760 °C. Предел длительной прочности — неразрушающее напряжение за указанное время; предел ползучести соответствует 1 % общей деформации. Справочные значения — не нормы приёмки.
Выборка из таблицы 2.3 РД 10-249-98. Прочерк по примечанию 2 к таблице означает, что значение равно значению для ресурса 10⁵ ч. Статус РД 10-249-98 в правовых базах указан по-разному; применимость к конкретному проекту проверяйте.
По таблице 1.3 РД 10-249-98. Для экранных труб в зоне тепловых нагрузок свыше 407 кВт/м² при сжигании сернистого мазута — не более 545 °C. Для необогреваемых участков, соединяющих аустенитные поверхности нагрева с коллекторами, допускается температура стенки до 600 °C. Статус РД 10-249-98 в правовых базах указан по-разному.
По таблице 2 EN 10216-2. У 14MoV6-3 также Si 0,15–0,35 %, P не более 0,025 %, S не более 0,010 %. Хрома в 14MoV6-3 меньше (0,30–0,60 против 0,9–1,2 %), молибдена больше (0,50–0,70 против 0,25–0,35 %): это близкая по назначению сталь, а не аналог по составу.
Расчёт при плотности 7850 кг/м³ (ГОСТ 2590-2006) по номинальным размерам, без учёта предельных отклонений. Это расчётная плотность сортамента, а не измеренная плотность марки.
Расчёт по формуле m = 0,0246615·(D − s)·s, кг/м (D и s в мм), что соответствует плотности 7850 кг/м³. Типоразмеры приведены для примера расчёта; плотность 7850 кг/м³ — расчётная, а не плотность марки; сортамент и предельные размеры задают ТУ 14-3Р-55-2001: холоднодеформированные трубы из 12Х1МФ — диаметром до 70 мм включительно, трубы со стенкой более 45 мм — по соглашению.
Расчёт при условной плотности 7850 кг/м³ (это расчёт, а не плотность марки): масса 1 м² равна 7,85 кг на каждый миллиметр толщины. Фактическая масса может отличаться в пределах допусков на размеры.
12Х1МФ — легированная теплоустойчивая сталь с 0,10–0,15 % углерода, 0,9–1,2 % хрома, 0,25–0,35 % молибдена и 0,15–0,30 % ванадия. Марка приведена в ГОСТ 20072-74; старое обозначение по этому стандарту — 12ХМФ. По общепринятой системе обозначений число 12 указывает содержание углерода в сотых долях процента, буквы Х, М и Ф — хром, молибден и ванадий, а цифра 1 после Х — содержание хрома около 1 %.
По приложению 1 ГОСТ 20072-74 рекомендуемая температура применения 12Х1МФ — 570–585 °C при весьма длительном сроке работы, температура начала интенсивного окалинообразования — 600 °C. Назначение по тому же приложению — трубы пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления, поковки для паровых котлов и паропроводов, детали цилиндров газовых турбин.
Сортовую сталь — горячекатаную и кованую диаметром или толщиной до 200 мм, калиброванную и калиброванную шлифованную — поставляют по ГОСТ 20072-74. Толстолистовой прокат 4–50 мм для котлов и сосудов — по ГОСТ 5520-2017, который с 1 октября 2018 года заменил ГОСТ 5520-79. Бесшовные трубы для паровых котлов и трубопроводов — по ТУ 14-3Р-55-2001. Допускаемые напряжения для расчёта котлов и трубопроводов приведены в РД 10-249-98 (таблица 1).
Статус РД 10-249-98 в правовых базах указан по-разному: в одних документ значится действующим, в других — отменённым с 1 января 2021 года. Значения из РД на этой странице приведены как справочные; основание для расчёта конкретного объекта определяет проект.
Углерод и легирующие элементы в ГОСТ 20072-74, ГОСТ 5520-2017 и ТУ 14-3Р-55-2001 нормированы одинаково: углерод 0,10–0,15 %, хром 0,90–1,20 %, молибден 0,25–0,35 %, ванадий 0,15–0,30 % (таблица 2). Документы различаются пределами примесей: фосфор — не более 0,030 % по ГОСТ 20072-74 и 0,025 % по ГОСТ 5520-2017 и ТУ; никель — не более 0,30 % по ГОСТ и 0,25 % по ТУ.
ТУ 14-3Р-55-2001 предусматривают и вариант 12Х1МФ-ПВ: углерод 0,11–0,15 %, сера и фосфор — не более 0,015 %, медь — не более 0,15 %. Предельные отклонения по химическому составу приведены в таблице 3.
Механические свойства определяют на образцах после нормализации с 960–980 °C и отпуска при 700–750 °C с охлаждением на воздухе (таблица 4): σт не менее 255 Н/мм², σв не менее 470 Н/мм², δ5 не менее 21 %, ψ не менее 55 %, KCU не менее 98 Дж/см². Для стали высшей категории качества σв должно быть в пределах 470–640 Н/мм², а σт — не менее 275 Н/мм².
Нормы относятся к пруткам до 90 мм; для более крупных сечений стандарт допускает снижение пластичности и ударной вязкости. Твёрдость отожжённой или отпущенной стали — не более 217 HB. Ударную вязкость определяют по требованию потребителя.
ГОСТ 5520-2017 распространяется на лист толщиной 4–50 мм. Лист из 12Х1МФ по этому стандарту должен иметь σ0,2 не менее 295 Н/мм², σв 440–590 Н/мм² (по согласованию — 470–640 Н/мм²) и δ5 не менее 21 % (таблица 5). Для марки предусмотрены категории 2, 3, 16, 18, 19, 20, 23 и 24; для категорий 16, 18, 23 и 24 обязательно определяют предел текучести при повышенной температуре: при 450 °C — не менее 206 Н/мм² (таблица 6).
ГОСТ 5520-2017 распространяется на прокат из нелегированной и легированной стали; по нему выпускают, например, и котельный лист из 09Г2С и 17Г1С. Если на листе из 12Х1МФ заварены выборки глубиной более 6 мм, лист подлежит отпуску при температуре на 20–30 °C ниже температуры отпуска (п. 7.1.2.3).
ТУ 14-3Р-55-2001 распространяются на бесшовные трубы для паровых котлов и трубопроводов. Трубы из 12Х1МФ нормализуют при 950–980 °C и отпускают при 720–750 °C с выдержкой 1–3 ч. После этого они должны иметь σ0,2 не менее 274 Н/мм², σв 441–637 Н/мм², а на продольных образцах — δ5 не менее 21 %, ψ не менее 55 % и KCU не менее 59 Дж/см² (таблица 7). Твёрдость не нормируется: её измеряют и вносят в документ о качестве.
Холоднодеформированные трубы из 12Х1МФ по ТУ выпускают диаметром до 70 мм включительно; трубы со стенкой более 45 мм — по соглашению сторон.
Для 12Х1МФ нормативные документы задают нормализацию с последующим отпуском (таблица 8). Нормализация — 960–980 °C по ГОСТ 20072-74 и 950–980 °C для труб по ТУ 14-3Р-55-2001 (для труб из электростали допускается до 1030 °C). Отпуск — от 700 до 760 °C в зависимости от документа и назначения: 700–750 °C для контрольных образцов по ГОСТ 20072-74, 720–750 °C для труб по ТУ 14-3Р-55-2001, 740–760 °C для образцов, на которых в ГОСТ 20072-74 определена длительная прочность.
Справочное приложение 2 ГОСТ 20072-74 приводит для 12Х1МФ пределы длительной прочности и ползучести при 520, 560 и 580 °C (таблица 9). При 560 °C предел длительной прочности за 10⁵ ч — 106 Н/мм², предел ползучести с 1 % общей деформации за 10⁵ ч — 82 Н/мм²; при 580 °C — соответственно 88–98 и 61 Н/мм².
Это справочные значения приложения, а не нормы приёмки. Допускаемые напряжения по РД 10-249-98 приведены в таблице 10.
По ГОСТ 20072-74 рекомендуемая температура применения 12Х1МФ — 570–585 °C, температура начала интенсивного окалинообразования — 600 °C. По РД 10-249-98 допускаемая температура наружной поверхности обогреваемых труб из 12Х1МФ — 585 °C, при сжигании эстонских сланцев — 540 °C (таблица 11); статус РД 10-249-98 в правовых базах указан по-разному.
Конкретную предельную температуру элемента устанавливают проект и документация на изделие. Значение 600 °C в ГОСТ 20072-74 — это начало интенсивного окалинообразования, а не рабочая температура.
Номинальные допускаемые напряжения для 12Х1МФ зависят от температуры и расчётного ресурса (таблица 10). При 20–150 °C — 173 МПа (ресурс 10⁵ ч); при 550 °C — 80 МПа на ресурс 10⁴ ч и 66 МПа на 10⁵ ч; при 570 °C — 65 и 53 МПа; при 600 °C — 47 и 37 МПа. При 500 °C и выше с ростом ресурса до 2·10⁵ и 3·10⁵ ч допускаемые напряжения снижаются.
12Х1МФ сваривают с подогревом и последующей термообработкой сварных соединений по отраслевым нормам на сварку трубных систем котлов и трубопроводов. Конкретные режимы берут из применяемого нормативного документа, а не из справочника.
В справочниках зарубежным аналогом 12Х1МФ называют 14MoV6-3 (1.7715) по EN 10216-2. По составу это другая сталь (таблица 12): углерод и марганец совпадают, но хрома в 14MoV6-3 0,30–0,60 % против 0,9–1,2 %, а молибдена 0,50–0,70 % против 0,25–0,35 %. Корректнее называть её близкой по назначению сталью.
Эквивалентность 12Х1МФ маркам P11/P12, T11/T12 и 13CrMo4-5 не подтверждена.
По приложению 1 ГОСТ 20072-74 12Х1МФ применяют для труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления, поковок для паровых котлов и паропроводов, деталей цилиндров газовых турбин. ТУ 14-3Р-55-2001 распространяются на трубы для паровых котлов и трубопроводов; лист по ГОСТ 5520-2017 используют для котлов и сосудов, работающих под давлением.
Теоретическая масса в таблицах 13, 14 и 15 рассчитана при условной плотности 7850 кг/м³, как в ГОСТ 2590-2006; это расчёт, а не плотность марки. Фактическая масса зависит от допусков на размеры.
Труба: m = 0,0246615·(D − s)·s, кг/м; круг: m = 0,00785·π·d²/4, кг/м; квадрат: m = 0,00785·a², кг/м; шестигранник: m = 0,00785·(√3/2)·s², кг/м; лист: m = 7,85·t, кг/м² (размеры в мм).
Пример. Труба 219 × 20 мм: 0,0246615 × (219 − 20) × 20 ≈ 98,15 кг/м.
Сортовая сталь — ГОСТ 20072-74 «Сталь теплоустойчивая». Лист для котлов и сосудов — ГОСТ 5520-2017. Бесшовные трубы для паровых котлов и трубопроводов — ТУ 14-3Р-55-2001.
По ГОСТ 20072-74 рекомендуемая температура применения — 570–585 °C, температура начала интенсивного окалинообразования — 600 °C. По РД 10-249-98 допускаемая температура наружной поверхности обогреваемых труб — 585 °C, при сжигании эстонских сланцев — 540 °C (статус РД в правовых базах указан по-разному).
Углерод 0,10–0,15 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,40–0,70 %, хром 0,90–1,20 %, молибден 0,25–0,35 %, ванадий 0,15–0,30 %. Пределы примесей немного различаются в ГОСТ 20072-74, ГОСТ 5520-2017 и ТУ 14-3Р-55-2001.
Нормализация и отпуск. По ГОСТ 20072-74 образцы нормализуют при 960–980 °C и отпускают при 700–750 °C; трубы по ТУ 14-3Р-55-2001 нормализуют при 950–980 °C и отпускают при 720–750 °C с выдержкой 1–3 ч.
По ТУ 14-3Р-55-2001: σ0,2 не менее 274 Н/мм², σв 441–637 Н/мм²; на продольных образцах δ5 не менее 21 %, ψ не менее 55 %, KCU не менее 59 Дж/см².
Это вариант по ТУ 14-3Р-55-2001 с более узким пределом углерода (0,11–0,15 %) и меньшим содержанием примесей: сера и фосфор — не более 0,015 %, медь — не более 0,15 %.
В справочниках называют 14MoV6-3 (1.7715) по EN 10216-2, но по составу это другая сталь: хрома в ней 0,30–0,60 %, молибдена 0,50–0,70 %. Её корректнее считать близкой по назначению.
Старое обозначение стали 12Х1МФ по таблице 1 ГОСТ 20072-74.
Статья носит ознакомительный характер и предназначена для технических специалистов. Нормы приведены по указанным стандартам и техническим условиям; справочные данные и значения из документов с неоднозначным статусом отмечены в тексте. Выбор материала, расчёт на прочность и режимы сварки для оборудования, работающего под давлением, определяют проект и действующие нормативные документы. Перед применением сверяйтесь с актуальными редакциями документов и сертификатами на конкретную продукцию. Автор и администрация сайта не несут ответственности за последствия использования информации без такой проверки.
ООО «Иннер Инжиниринг»