ГОСТ 20072-74

ГОСТ 20072-74 Сталь теплостійка. Технічні умови (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 20072-74

Група В32

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СТАЛЬ ТЕПЛОстійка

Технічні умови

Heat-resistant steel. Specifications

МКС 77.080.20
ОКП 09 6001

Дата введення 1976-01-01

Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 13 серпня 1974 р. N 1966 року дату введення встановлено 01.01.76

Обмеження терміну дії знято за протоколом N 2-92 Міждержавної ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВД 2-93)

ВЗАМІН ГОСТ 10500–63 у частині теплостійкої сталі та ГОСТ 5632–72 у частині марок 15Х5, 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ

ВИДАННЯ зі Змінами N 1, 2, затвердженими у жовтні 1980 р., грудні 1985 р. (ІУС 12-80, 3-86).


Цей стандарт поширюється на леговану теплостійку сталь перлітного та мартенситного класів гарячекатану та ковану діаметром або товщиною до 200 мм, калібровану, виготовлену в прутках, смугах та мотках.

Сталь призначений для виготовлення деталей, що працюють у навантаженому стані при температурі до 600 °C протягом тривалого часу.

У частині норм хімічного складу стандарт поширюється на зливки, всі види прокату, поковки та штампування.

Показники технічного рівня, встановлені цим стандартом, передбачені для вищої та першої категорії якості.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

1. КЛАСИФІКАЦІЯ

1.1. За видами обробки сталь поділяють на:

гарячекатану;

ковану;

калібровану;

калібровану шліфовану.

1.2. За станом матеріалу сталь підрозділяють:

без термічної обробки;

термічно оброблену - Т;

нагартовану - Н (для каліброваної сталі).

1.3. Залежно від призначення гарячекатана та кована сталь поділяється на підгрупи:

а - для гарячої обробки тиском;

б - для холодної механічної обробки (обточування, стружки, фрезерування та іншої обробки по всій поверхні);

в - для холодного волочіння (підкочування).

Призначення сталі (підгрупа) має бути зазначене у замовленні.

2а. СОРТАМЕНТ

2.1а. Сортамент сталі має відповідати вимогам:

ГОСТ 2590-88 * - для гарячекатаної круглої;
________________
* На території Російської Федерації документ не діє. Діє ГОСТ 2590-2006 . - Примітка виробника бази даних.

ГОСТ 2591-88 * - для гарячекатаної квадратної;
________________
* На території Російської Федерації документ не діє. Діє ГОСТ 2591-2006 , тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

ГОСТ 1133-71 - для кованої круглої та квадратної;

ГОСТ 103-76 * і ГОСТ 4405-75 - для гарячекатаної смугової;
________________
* На території Російської Федерації документ не діє. Діє ГОСТ 103-2006 , тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

ГОСТ 7417-75 - для каліброваної круглої;

ГОСТ 14955-77 - для каліброваної круглої зі спеціальною обробкою поверхні;

ГОСТ 8559-75 - для каліброваної квадратної;

ГОСТ 8560-78 - для каліброваної шестигранної.

Примітки:

1. Допускається виготовляти гарячекатану квадратну сталь зі стороною квадрата до 100 мм за ГОСТ 2591-88 з кутами, закругленими радіусом, що не перевищує 0,15 сторони квадрата.

2. Допускається постачати круглу калібровану шліфовану сталь завдовжки не менше 2 м.


Приклади умовних позначень

Сталь гарячекатана квадратна, зі сторонами квадрата 30 мм, звичайної точності прокату В за ГОСТ 2591-88 марки 20Х3МВФ, для гарячої обробки, без термічної обробки:

Сталь гарячекатана смугова, товщиною 36 мм, шириною 90 мм, за ГОСТ 103-76 марки 20Х1М1Ф1БР-Ш, для холодної механічної обробки, термічно оброблена:

Сталь калібрована кругла діаметром 25 мм, класу точності 4, ГОСТ 7417-75 , марки 12Х1МФ, якість поверхні групи В, нагартована:

Розд.2а. (Введений додатково, Зм. N 2).

2. ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ

2.1. Леговану теплостійку сталь виготовляють відповідно до вимог цього стандарту за технологічним регламентом, затвердженим у встановленому порядку.

2.2. Марки та хімічний склад сталі повинні відповідати зазначеним у табл.1.

Масова частка сірки та фосфору в сталі вищої категорії якості має бути на 0,005% менше значень, наведених у табл.1.

Таблиця 1

Примітки:

1. Хімічні елементи в марках стали позначені наступними літерами: Б - ніобій, В - вольфрам, М - молібден, Н - нікель, Р - бор, Т - титан, Ф - ванадій, Х - хром.

Найменування марок сталей складається з позначення елементів і наступних цифр. Цифри, що стоять після літер, вказують середню масову частку легуючого елемента в цілих одиницях, крім елементів, присутніх у сталі малих кількостях. Цифри перед літерним позначенням вказують середню або максимальну (за відсутності нижньої межі) масову частку вуглецю сталі в сотих частках відсотка.

Сталь, отриману методом електрошлакового переплаву, додатково позначають через тире наприкінці найменування марки буквою - Ш.

2. Зазначене в таблиці кількість бору та церію хімічним аналізом не визначається.

3. Домішка міді має перевищувати 0,20%, а сталі, виготовленої скрап-процесом, трохи більше 0,30%.

4. Сталь марки 25Х1МФ може виготовлятися з масовою часткою молібдену в межах 0,6-0,8%, у цьому випадку вона позначається маркою 25Х1М1Ф (Р2).

5. Допускається наявність вольфраму до 0,2%, ванадію до 0,05%, титану до 0,03% (за винятком сталі марки 20Х1М1Ф1БР) у сталях перлітного класу, не легованих цими елементами, якщо іншу кількість цих елементів не зазначено у документації , затвердженої в установленому порядку У сталі марки 20Х1М1Ф1БР титан хімічним аналізом не визначається.

6. Допускається наявність вольфраму до 0,3%, ванадію до 0,05%, молібдену до 0,2% та титану до 0,03% у сталях мартенситного класу, не легованих цими елементами, якщо інша кількість цих елементів не зазначена у документації , затвердженої в установленому порядку

7. Масова частка сірки у сталі, виплавленої методом електрошлакового переплаву, має бути не більше 0,015%.


2.1; 2.2. (Змінена редакція, Зм. N 2).

2.3. У готовому прокаті та виробах за дотримання норм механічних властивостей та інших вимог цього стандарту допускаються відхилення за хімічним складом, що не перевищують норм, зазначених у табл.2.

Таблиця 2

2.4. Гарячекатану та ковану сталь перлітного класу виготовляють термічно обробленою (відпаленою, відпущеною або нормалізованою з високою відпусткою) або без термічної обробки.

За угодою між споживачем та виробником сталь перлітного класу може виготовлятися після гарту з високою відпусткою.

Гарячекатану та ковану сталь мартенситного класу виготовляють термічно обробленою (відпаленою, відпущеною або нормалізованою з високою відпусткою).

Калібровану сталь виготовляють термічно обробленою або нагартованою (за винятком сталі марки 20Х3МВФ).

2.5. Твердість гарячекатаної та кованої відпаленої, відпущеної або нормалізованої з високою відпусткою сталі повинна відповідати нормам, зазначеним у табл.3.

Таблиця 3

Норми твердості гарячекатаної та кованої термічно обробленої сталі марки 18Х3МВ, а також каліброваної та каліброваної шліфованої термічно обробленої або нагартованої сталі встановлюються за погодженням між споживачем та виробником.

Твердість каліброваної термічно обробленої сталі марки 25Х1МФ має бути не більше ніж 255 НВ (діаметр відбитка не менше 3,8 мм).

2.6. На поверхні гарячекатаних і кованих прутків, призначених для гарячої обробки тиском і холодного волочіння (підгрупи, а та в), місцеві дефекти повинні бути видалені пологою вирубкою або зачисткою, ширина якої повинна бути не менше п'ятикратної глибини.

Глибина зачистки дефектів має перевищувати наступних величин:

8% розміру (діаметра або товщини) – для розмірів св. 140 до 200 мм;

5% розміру (діаметра або товщини) – для розмірів св. 40 до 140 мм;

суми граничних відхилень - для розмірів 40 мм і менше.

Глибина зачистки дефектів вважається фактичного розміру.

На поверхні прутків допускаються без зачистки окремі ризики, відбитки та горобина в межах половини суми граничних відхилень, а також волосини глибиною, що не перевищує ¼ суми граничних відхилень.

За згодою між споживачем та виробником круглі прутки виготовляють з обточеною або обдертою поверхнею.

2.7. На поверхні гарячекатаних та кованих прутків, призначених для холодної механічної обробки (підгрупи б), місцеві дефекти не допускаються, якщо їх глибина перевищує:

суми граничних відхилень - для розмірів до 80 мм;

4% розміру (діаметра або товщини) – для розмірів св. 80 до 150 мм;

5% розміру (діаметра або товщини) – для розмірів св. 150мм.

Глибина залягання дефектів рахується від номінального розміру.

2.4-2.7. (Змінена редакція, Зм. N 2).

2.8. Якість поверхні каліброваної сталі повинна відповідати вимогам ГОСТ 1051-73 для групи В каліброваної шліфованої - для груп Б і В.

2.9. Прутки та смуги повинні бути рівно обрізані. При різанні на пресах, ножицях та під молотами допускаються зім'яті кінці та задирки.

На вимогу споживача задирки повинні бути зачищені.

2.10. Гарячекатана, кована і калібрована сталь, призначена для осідання, гарячої висадки та штампування, повинна бути випробувана на осідання в гарячому стані.

На обложених зразках повинно бути надривів і тріщин.

2.11. Механічні властивості сталі повинні відповідати вимогам, зазначеним у табл.4.

Таблиця 4

Примітки:

1. Норми механічних властивостей відносяться до зразків, відібраних від прутків діаметром або завтовшки до 90 мм включно. При випробуванні прутків діаметром або товщиною понад 90 до 150 мм допускається зниження відносного подовження на 2 абс.%, відносного звуження на 5 абс.%, і ударної в'язкості на 10 відн. або товщиною 151 мм і вище допускається зниження відносного подовження на 3 абс.%, відносного звуження на 10 абс.% та ударної в'язкості на 15 відн.%. Норми механічних властивостей прутків діаметром або товщиною понад 90 мм, перекочених або перекутих на коло або квадрат розміром 90 мм, повинні відповідати вимогам табл.4.

2. Варіант термічної обробки та механічних властивостей (1 або 2) сталі марки 25Х1МФ обумовлюється у замовленні.

3. Ударна в'язкість визначається на вимогу споживача.

4. Сталь марки 20Х1М1Ф1БР (ЕП44) обробляється за режимом термообробки, варіант 1.

У разі отримання незадовільних властивостей металу за варіантом термообробки 1 допускалося до 1 січня 1987 приймати метал за режимом термообробки варіанта 2.


У сталі вищої категорії якості обмежується тимчасовий опір розриву: мінімальне допустиме значення має відповідати значенням, зазначеним у табл.4, а максимальне не повинно бути більше мінімального на 196 H/мм (20 кгс/мм ).

Для сталі марки 12Х1МФ вищої категорії якості тимчасове опір розриву встановити в межах 470-640 H/мм (48-65 кгс/мм) ), а межа плинності не менше 275 H/мм (28 кгс/мм ).

(Змінена редакція, Зм. N 2).

2.12. Макроструктура сталі має відповідати вимогам, зазначеним у табл.5.

Таблиця 5

Примітки:

1. У сталі, отриманої методом електрошлакового переплаву, допускається пошарова кристалізація і світлий контур трохи більше бала 3 за ГОСТ 10243–75 .

2. (Виключено, Зм. N 1).


Макроструктура не повинна мати усадкової раковини, підсадкової ліквації, рихлоти, газових раковин, тріщин, флокінів, шлакових включень, завороту скоринки, видимих без збільшувальних приладів.

2.13. На вимогу споживача сталь виготовляють:

а) із травленою поверхнею;

б) із звуженими межами за вмістом вуглецю проти зазначених у табл.1;

в) з нормованою чистотою сталі, призначеної для виготовлення кріпильних деталей, за волосинами, що виявляються на поверхні деталей у споживача магнітним методом відповідно до вимог табл.6.

Таблиця 6

Примітки:

1. На кожні наступні 200 см контрольованої поверхні готових деталей, площа яких перевищує 1000 см , допускається додатково не більше однієї волосовини довжиною не більше зазначеної для площі 1000 см , З відповідним збільшенням сумарної протяжності волосин.

2. (Виключено, Зм. N 1).

г) із нормованою характеристикою тривалої міцності не менше 343 Н/мм (35 кгс/мм ) при температурі 550 ° C для сталі марки 20Х3МВФ;

д) з нормованою величиною зерна, яка повинна бути не більшою за номер 5 за ГОСТ 5639–82 ;

е) з контролем на забрудненість неметалевими включеннями для сталі, призначеної для виготовлення кріпильних деталей;

ж) із контролем на внутрішні дефекти металу методом ультразвукового контролю (УЗК);

з) з контролем механічних властивостей, що визначаються на зразках, відібраних від термічно оброблених заготовок вказаного у замовленні розміру, але не більше 100 мм.

Примітка. Вимоги щодо підпункту а , норми при випробуванні сталі за підпунктами е , ж і з , а також методи контролю чистоти сталі на забрудненість волосинами та УЗК (підгрупи в і ж ) встановлюються відповідною документацією, затвердженою в установленому порядку, або за згодою між споживачем та виробником .


(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

2.14. Рекомендації щодо застосування, орієнтовні робочі температури та тривалість роботи, а також довідкові характеристики повзучості та тривалої жароміцності стали наведені у додатку 1 та додатку 2.

3. ПРАВИЛА ПРИЙМАННЯ

3.1. Повторні правила приймання - за ГОСТ 7566-94 .

3.2. Прутки, смуги та мотки виготовляються партіями, що складаються із сталі однієї плавки, одного розміру та одного режиму термічної обробки (при постачанні в термічно обробленому стані) та оформлюються одним документом про якість за ГОСТ 7566–94 .

Примітка. За угодою між споживачем та виробником встановлюється мінімальна маса прутків, смуг та мотків однієї партії.

3.3. Для перевірки якості сталі від партії відбирають:

а) для перевірки якості поверхні - всі прутки, смуги або мотки;

б) для перевірки твердості - не більше 5%, але не менше п'яти прутків, смуг або мотків;

в) для випробування на осадку - по три дроти, смуги або мотка;

г) для випробування на розтяг, ударну в'язкість, тривалу міцність - по два дроти, смуги або мотка;

д) для визначення величини зерна - одну пробу від плавки-ковша;

е) для контролю макроструктури - по два прутки, смуги, мотка;

ж) для визначення неметалевих включень по шість прутків, смуг або мотків;

і) для хімічного аналізу - проби за ГОСТ 7565-81 .

3.1.-3.3. (Змінена редакція, Зм. N 2).

4. МЕТОДИ ВИПРОБУВАНЬ

4.1. Від кожного контрольного прутка, смуги або мотка відбирають по одному зразку для випробування на твердість, осадку, розтяг, ударну в'язкість, для визначення величини зерна, тривалої міцності, макроструктури та неметалічних включень.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

4.2. Хімічний аналіз проводять за ГОСТ 28473-90 , ГОСТ 12344-2003 , ГОСТ 12345-2001 , ГОСТ 12346-78 , ГОСТ 12347-77 , ГОСТ 12348-78 , ГОСТ 12350-2 12352-81 , ГОСТ 12354-81 , ГОСТ 12355-78 , ГОСТ 12356-81 , ГОСТ 12361-2002 або іншими методами, що забезпечують необхідну точність.

(Змінена редакція, зміна N 1).

4.3. Твердість по Брінеллю визначають за ГОСТ 9012-59 .

4.4. Якість поверхні перевіряють без застосування збільшувальних приладів.

У разі потреби проводять світління чи травлення поверхні.

4.5. Відбір проб для випробування на осад прутків розміром менше 80 мм проводять за ГОСТ 7564-97 .

4.6. Випробування на осаді проводять за ГОСТ 8817-82 .

Зразки нагрівають до температури кування і осаджують до Початкова висота.

4.7. Відбір проб для визначення механічних властивостей та тривалої міцності проводять за ГОСТ 7564-97 (1 варіант).

Для профілів розміром (діаметром або товщиною) більше 25 мм розмір перерізу заготовки, що піддається термічній обробці, повинен бути 20-25 мм, для профілів розміром 25 мм і менше - в профілі, що поставляється.

Примітка. Для прутків та смуг розміром (діаметром або товщиною) більше 90 мм зразки для механічних випробувань (у тому числі і на тривалу міцність) допускається вирізати з перекутих або перекочених круглих або квадратних заготовок розміром 90 мм.

Відбір проб для випробувань механічних властивостей п. 2.13 "з" - за ГОСТ 7564-97 (2 варіант).

4.8. Випробування механічних властивостей та тривалої міцності при високих температурах проводять на поздовжніх зразках, вирізаних із заготовок, термічно оброблених за режимом, зазначеним у табл.4.

4.9. Випробування на розтягування проводять за ГОСТ 1497-84 за температури (+20 ) °С на зразках п'ятикратної довжини діаметром 5 або 10 мм. Допускається застосовувати методи контролю, що не руйнують, за узгодженою методикою.

Випробування на ударну в'язкість проводять за ГОСТ 9454-78 на зразках типу 1.

4.10. Випробування на тривалу міцність за високих температур проводять за ГОСТ 10145-81 .

4.11. Контроль макроструктури проводять на протруєних поперечних темплетах за ГОСТ 10243-75 .

Допускається застосовувати УЗК за методикою підприємства-виробника та інші методи контролю, що не руйнують.

4.12. Визначення величини зерна проводять за ГОСТ 5639-82 методом окиснення чи цементації.

4.13. Визначення неметалевих включень проводять за ГОСТ 1778-70 (методом Ш1 чи Ш4).

4.14. Сталь однієї плавки, що пройшла випробування макроструктури та механічних властивостей (у тому числі і тривалої міцності) на великих профілях прокату, при постачанні в дрібніших профілях перерахованим випробуванням допускається не піддавати.

5. МАРКУВАННЯ, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТУВАННЯ ТА ЗБЕРІГАННЯ

5.1. Маркування, упаковка, транспортування та зберігання - за ГОСТ 7566-94 .

Упаковка каліброваної сталі - за ГОСТ 1051-73 .

5.2. Металопродукція транспортується залізничним транспортом на платформах та у напіввагонах. Вигляд відправлення - повагонна та дрібна.

Розд.5. (Змінена редакція, Зм. N 2).

ДОДАТОК 1 (рекомендований). Рекомендації щодо застосування сталі

ДОДАТОК 1
Рекомендоване

Примітка. Під тривалим терміном роботи умовно розуміють час служби деталі від 1000 до 10000 год (в окремих випадках до 20000 год), під тривалим терміном роботи — час значно більше 10000 год (зазвичай від 50000 до 100000 год).

ДОДАТОК 2 (довідкове). Характеристики повзучості та тривалої жароміцності легованої та високолегованої сталі, що застосовується для тривалих термінів служби під напругою

ДОДАТОК 2
Довідкове

Примітка. Знак "-" у графах означає відсутність статистичних даних.

ДОДАТОК 2. (Змінена редакція, Изм. N 2).