Особенности сталей 12ХМ

12ХМ – это перелитый сплав, принадлежащий к жароустойчивым и низкоколлегированным сталям. Относят его к классу чёрных металлов. Использовать этот вид можно при очень больших температурах. Он очень прочный, поэтому применяется для создания тяжёлых сварных конструкций.

Расшифровка стали 12ХМ: Ф – содержание ванадия около 1%, Х12 – хрома в ней около 2%, молибдена меньше, чем 1%.

Существует несколько ГОСТов у данных сплавов. Рассмотрим два основных из них.

• По ГОСТу 5520-79 происходит изготовление скрапп-процессом, а массовая доля меди не должна превышать 0,3%.
• ГОСТ 19903-74 листы сплава подразумевают металлическую плоскую заготовку. Использование в различных сферах не ограничивается. Встречается этот материал в автомобилестроении, химической промышленности, кораблестроении.

Есть разные марки листов сплава:

• низколегированные: 09Г2С, 14ХГС, 17ГС, 16ГС, 10Г2С1, 17Г1С;
• углеродистые: 15К, 16К, 17К, 18К, 20К, 22К;
• легированные: 10Х2М, 12ХМ, 12Х1МФ.

Так как сталь 12ХМ жаропрочная, то она проходит термообработку. Изделия, изготовленные из неё, нуждаются в подогревании. Эти действия помогают предотвратить случаи появления холодных трещин в области, где находятся швы. Конкретные вещества, добавленные в сплав, позволяют получить необходимые свойства.

Только при значении температуры в 900 градусов сплав закаляют на воздухе либо в масле приблизительно 3 часа, затем идёт остывание на открытом пространстве – для арматуры трубопроводов. Срок выдержки напрямую меняется от массы полученного элемента. Данный материал считают хорошим, чтобы производить листы толщиной от 5 до 42 мм. Ещё его используют для поковок на детали. Учитывая это условие, применяется выдержка уже при другой температуре, которая достигает не более 980 градусов, а после происходит охлаждение на воздухе. Этот способ пригоден не только для паровых котлов, но также для бесшовных труб.

Плюсом этого материала является то, что после долговременного срока эксплуатации характеристики не изменяются. Также из-за содержания хрома он устойчив к коррозии (это высокие температуры). Помимо этого, продукт имеет низкую стоимость из-за того, что компоненты, входящие в него, доступны.

Перейдём к минусам: возникает питтинговая коррозия, если металл часто контактирует с кислотами и солями. Если сплав используется в пилах, фрезах, ножах для обработки древесины, то при применении их не по назначению лезвие может затупиться.

Все характеристики соответствуют ГОСТу 5520-79. Основу сплава (не менее 98%) составляет железо. Также там содержатся следующие составляющие:

• ванадий – является компонентом, создающим плотную, крепкую и ровную структуру;
• вольфрам – вещество, влияющее на твёрдость и прочность;
• хром – способствует повышению износостойкости, придаёт твёрдость и понижает пластичность материала;
• алюминий – повышает стойкость;
• никель – с его помощью сплав имеет большую коррозийную вязкость.

Также в этом материале есть марганец, молибден, углерод, сера, медь и фосфор.

Электросопротивление колеблется от 230 до 1130 ОМ (в зависимости от того, каким способом совершалась обработка). А плотность сплава составляет около 7700 кг/м3, что является надёжным показателем.

Термообработку и нагрев очень нужно применять до начала сварочного процесса. Различают 2 вида сварки: аргонодуговая (АДС) и ручная дуговая (РДС).

Свариваемость металла считается удовлетворительной, так как он легко поддаётся неразъемному соединению.

В сплаве марки 12ХМ отсутствуют элементы из ванадия. Общепринятая толщина продукции варьируется от 2 до 160 мм.

12ХМ обладает антикоррозионными свойствами, высокой надёжностью и износостойкостью, а также способностью к сопротивлению неблагоприятным средам.

Рассмотрим свойства сплава.

Эта сталь является теплоустойчивой, хорошо наплавляется и сваривается, что очень удобно. Но при этом необходимы тщательный прогрев и дальнейшая термообработка.

В обработанном состоянии твёрдость металла составляет около 138 НВ. Это условие влияет на возможность осуществления механических действий.

Прочностные показатели отличные, так как в металле есть маленькая доза углерода. Введённый молибден, который сочетают с никелем и хромом, создаёт эффект мелкого зерна, а также гарантирует свойства жаростойкости, красностойкости. Стоимость сплава довольно высока из-за присутствия в нём ферромолибдена.

В продаже можно встретить большой выбор похожих на сталь 12ХМ сплавов. Приведем их список:

• Япония: STPA22, STBA20;
• Великобритания: 15CrMo4-5, 620-44, 1501-620;
• КНР: 12CrMoG, 12CrMo;
• Франция: 15CD4.5, 15CD3.5;
• Южная Корея: STHA22, SFVAF12;
• США: A387Cr, A182, K12062, K11562;
• Евросоюз: 13CrMo4-5.

Этот материал имеет обширное применение. Элементы, изготовленные из него, предназначены для эксплуатации в условиях значительных нагрузок и экстремально высоких температур. Самыми основными считаются:

• трубопроводные крепления;
• паровые котлы;
• арматура для труб;
• пароперегревательные трубы;
• коллекторы ВД;
• трубы для высокого давления.

Чтобы сплав не изменился, то нужно избегать контактов с кислотами или щёлочью. Если появляется ржавчина, то её убрать поможет баллистол или раствор с азотной кислотой. Ещё можно использовать химическую обработку, которая уберёт следы ржавчины с поверхностного слоя.

Для того чтобы избавиться от краски, используют спирт. Не применяйте хлор и любые вещества, которые его содержат, так как они негативно повлияют на сплав. Сталь советуют держать в сухом помещении.