Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 54909-2012 (ИСО 683-15:1992) "Металлопродукция из легированной стали и сплавов для клапанов двигателей внутреннего сгорания. Технические условия" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 июня 2012 г. N 101-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 54909-2012 (ИСО 683-15:1992)
"Металлопродукция из легированной стали и сплавов для клапанов двигателей внутреннего сгорания. Технические условия"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 июня 2012 г. N 101-ст)

Metal products from alloyed steel and alloys for valves of internal combustion engines. Specifications

Дата введения - 1 октября 2012 г.

Введен впервые

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 Подготовлен Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") на основе русской версии стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 375 "Металлопродукция из черных металлов и сплавов"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 июня 2012 г. N 101-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 683-15:1992 "Термоупрочняемые стали, легированные стали и автоматные стали. Часть 15. Клапанные стали для двигателей внутреннего сгорания" (ISO 683-15:1992 "Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels - Part 15: Valve steels for internal combustion engines") путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту, а также путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ Р 1.5-2004 (подразделы 4.2 и 4.3).

Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДЕ.

При этом дополнительные фразы, слова, ссылочные данные, показатели, их значения, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и/или особенностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом. Раздел 10 и приложение А полностью идентичны, а приложения ДА, ДБ, ДВ, ДГ, ДД, ДЕ дополняют его с учетом потребностей национальной экономики Российской Федерации и/или особенностей российской национальной стандартизации.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5)

5 Введен впервые

Введение

В настоящий стандарт включены дополнительные по отношению к международному стандарту ИСО 683-15 требования, отражающие потребности национальной экономики Российской Федерации:

- приведен химический состав отечественной клапанной стали;

- приведены механические свойства металлопродукции из отечественной клапанной стали.

В разделе 4 "Обозначения" приведены тождественные обозначения величин механических свойств по ИСО 683-15 и национальным стандартам Российской Федерации;

- приведена схема условных обозначений металлопродукции;

- приведены данные о клапанной стали по ЕН 10090.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на металлопродукцию из легированной деформируемой стали и сплавов, предназначенную для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания [далее - клапанные стали (сплавы)]:

- прутки;

- проволоку;

- катанку;

- поковки.

1.2 Настоящий стандарт не распространяется на износостойкие и коррозионно-стойкие стали, которые применяют для защиты поверхностей седла клапана.

1.3 В дополнение к требованиям настоящего стандарта применяют общие технические условия поставки по стандарту [1].

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 53845-2010 (ИСО 377:1997) Прокат стальной. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний

ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 5949-75 Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия

ГОСТ 7350-77 Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Методы отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 10243-75 Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры

ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода

ГОСТ 12345-2001 (ИСО 671-82, ИСО 4935-89) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы

ГОСТ 12346-78 (ИСО 439-82, ИСО 4829-1-86) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния

ГОСТ 12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора

ГОСТ 12348-78 (ИСО 629-82) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца

ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома

ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля

ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена

ГОСТ 12355-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди

ГОСТ 12356-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана

ГОСТ 12357-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения алюминия

ГОСТ 12361-2002 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия

ГОСТ 12363-79 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения селена

ГОСТ 12364-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения церия

ГОСТ 14955-77 Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия

ГОСТ 17745-90 Стали и сплавы. Методы определения газов

ГОСТ 18143-72 Проволока из высоколегированной коррозионно-стойкой и жаростойкой стали. Технические условия

ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа

ГОСТ 25054-81 Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия

ГОСТ 28033-89 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 клапанные стали (сплавы): Легированные стали и сплавы, обладающие в различной степени стойкостью к нагреву, циклическому изменению температуры, коррозии, окислению, усталостным нагрузкам, ударным нагрузкам, трению и абразивному износу.

Клапанные стали применяют для изготовления впускных и выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания с возвратно-поступательным движением.

3.2 плавочный анализ: Анализ химического состава жидкой стали.

4 Обозначения

4.1 Обозначения химических элементов:

С - углерод, Si - кремний, Mn - марганец, Р - фосфор, S - сера, N - азот, Cr - хром, Ni - никель, Ti - титан, AI - алюминий, Nb - ниобий, Се - церий, Cu - медь, Zr - цирконий, Та - тантал, Мо - молибден, W - вольфрам, V- ванадий.

4.2 Обозначения характеристик механических свойств:

- условный предел текучести при значении остаточной деформации 0,2%, ;

- временное сопротивление, ;

- относительное удлинение, %. Значение относится к образцам для испытаний с расчетной длиной ;

- предел ползучести, соответствующий 1% общей деформации, , при температуре Т за время t.

Примечание - В скобках приведены соответствующие обозначения, принятые в Российской Федерации.

5 Классификация стали

5.1 Клапанные стали (сплавы) по настоящему стандарту классифицируются в зависимости от их химического состава (таблица 1).

5.2 Клапанные стали в зависимости от структуры подразделяют на:

- мартенситные стали, применяемые в основном для впускных клапанов и стержней выпускных клапанов;

- аустенитные стали, применяемые в основном для выпускных клапанов.

6 Оформление заказа

Заказчик должен указать в заказе следующее:

- объем поставки;

- вид продукции (например, пруток);

- обозначение соответствующего стандарта на размеры/сортамент и, если не указано в стандарте, вид окончательной обработки поверхности (7.2.1, примечание 3) и предельные отклонения по размерам (7.6);

- термин: "клапанная сталь (сплав)";

- обозначение настоящего стандарта;

- марку стали (сплава);

- режим термической обработки при поставке (7.2);

- другие необходимые сведения, включая способ изготовления клапанов (горячее прессование или высадка с контактным электронагревом);

- документ, подтверждающий качество продукции [2].

7 Технические требования

7.1 Метод выплавки

Если в заказе не оговорено иное, то выбор метода выплавки и способа изготовления металлопродукции предоставляется изготовителю.

Сплавы NiCr 15 Fe 7 TiAl, NiFe 25 Cr 20 NbTi и NiCr 20 TiAl изготовляют методами переплавов. Если в заказе не оговорено иное, то выбор метода переплава предоставляется изготовителю.

7.2 Режим термической обработки и вид окончательной обработки поверхности при поставке металлопродукции

7.2.1 Режим термической обработки и вид окончательной обработки поверхности при поставке металлопродукции должны быть согласованы при заказе.

Примечания

1 Металлопродукцию, предназначенную для последующей обработки давлением, обычно заказывают термически обработанной по одному из режимов, указанных в таблице 3.

2 В зависимости от химического состава готовые изделия используются в закаленном и отпущенном или дисперсионно упрочненном состоянии (таблицы А.1 и А.5, приложение А).

3 Клапанные материалы обычно поставляют в виде прутков с одним из следующих видов окончательной обработки поверхности:

- обточка (обдирка) и полировка;

- обточка (обдирка) и шлифовка;

- шлифовка;

- шлифовка и полировка;

- обточка (обдирка) и шлифовка, затем полировка;

- после прокатки.

7.3 Химический состав

7.3.1 Химический состав стали (сплавов) по плавочному анализу должен соответствовать нормам, приведенным в таблице 1 и таблице ДД.1 (приложение ДД).

7.3.2 Предельные отклонения по массовой доле химических элементов в готовой продукции от норм, указанных в таблицах 1 и ДД.1, приведены в таблице 2.

7.3.3 По согласованию изготовителя с заказчиком могут допускаться небольшие отклонения от установленных норм при условии обеспечения механических и эксплуатационных свойств металлопродукции из клапанной стали.

7.3.4 Сравнение марок клапанной стали, указанных в таблице 1, с марками клапанной стали по стандартам [14] и ГОСТ 5632 приведено в приложении ДА.

7.4 Механические свойства

Механические свойства и твердость металлопродукции при температуре ()°С приведены в таблице 3 и в таблицах ДД.2 и ДД.3 (приложение ДД) после смягчающего отжига, закалки и отпуска для мартенситных сталей и регулируемого охлаждения и/или закалки для аустенитных сталей, а также в таблицах А.1 - А.4 для готовых изделий.

7.5 Внутренняя структура и качество поверхности

7.5.1 Контроль на загрязненность клапанной стали (сплава) неметаллическими включениями должен быть согласован при заказе.

Нормы и методику оценки неметаллических включений устанавливают по согласованию изготовителя с заказчиком.

7.5.1.1 Необходимо учитывать, что загрязненность неметаллическими включениями клапанной стали (сплава) открытой выплавки будет высокой из-за высокого содержания легирующих элементов и неметаллические включения могут быть распределены неравномерно.

7.5.2 Величина аустенитного зерна для сплава марки NiCr 20 TiAl должна быть не крупнее номера 4 по стандарту [3]. Допустимо наличие отдельных более крупных зерен.

Таблица 1 - Химический состав клапанной стали (сплава)

Марка стали (сплава)	Массовая доля химических элементов, %
	углерода	кремния	марганца	фосфора	серы	хрома	молибдена	никеля	других
				не более
Мартенситные стали
X 50 CrSi 8 2	0,45 - 0,55	1,00 - 2,00	Не более 0,60	0,030	0,030	7,50 - 9,50	-	Не более 0,60	-
X 45 CrSi 9 3	0,40 - 0,50	2,70 - 3,30	Не более 0,80	0,040	0,030	8,00 - 10,00	-	Не более 0,60	-
X 85 CrMoV 18 2	0,80 - 0,90	Не более 1,00	Не более 1,50	0,040	0,030	16,50 - 18,50	2,00 - 2,50	-	Ванадий: 0,30 - 0,60
Аустенитные стали
X 55 CrMnNiN 20 8	0,50 - 0,60	Не более 0,25	7,00 - 10,00	0,050	0,030	19,50 - 21,50	-	1,50 - 1,75	Азот: 0,20 - 0,40
X 53 CrMnNiN 21 9	0,48 - 0,58	Не более 0,25	8,00 - 10,00	0,050	0,030	20,00 - 22,00	-	3,25 - 1,50	Азот: 0,35 - 0,50
X 53 CrMnNiNbN 21 9	0,48 - 0,58	Не более 0,45	8,00 - 10,00	0,050	0,030	20,00 - 22,00	-	3,25 - 4,50	Азот: 0,38 - 0,50; углерод + азот: не более 0,90; ниобий + тантал: 2,00 - 3,00
X 50 CrMnNiNbN 21 9	0,45 - 0,55	Не более 0,45	8,00 - 10,00	0,050	0,030	20,00 - 22,00	-	3,50 - 5,50	Вольфрам: 0,80 - 1,50; ниобий + тантал: 1,80 - 2,50; азот: 0,40 - 0,60
X 33 CrNiMnN 23 8	0,28 - 0,38	0,50 - 1,00	1,50 - 3,50	0,050	0,030	22,00 - 24,00	Не более 0,50	7,00 - 9,00	Вольфрам: не более 0,50; азот: 0,25 - 0,35
Сплавы на основе никеля
NiCr 15 Fe 7 TiAI	0,03 - 0,10	Не более 0,50	Не более 0,50	0,015	0,015	14,00 - 17,00	Не более 0,50	Основа	Алюминий: 1,10 - 1,35; железо: 5,00 - 9,00; ниобий + тантал: 0,70 - 1,20; титан: 2,00 - 2,60
NiFe 25 Cr 20 NbTi	Не более 0,10	Не более 1,00	Не более 1,00	0,030	0,015	18,00 - 21,00	-	Основа	Алюминий: 0,30 - 1,00; железо: 23,00 - 28,00; ниобий + тантал: 1,00 - 2,00; титан: 1,00 - 2,00; бор: не более 0,008
NiCr 20 TiAl	0,04 - 0,10	Не более 1,00	Не более 1,00	0,020	0,015	18,00 - 21,00	-	Не менее 65	Железо: не более 3,00; медь: не более 0,20; кобальт: не более 2,00; бор: не более 0,008; алюминий: 1,00 - 0,80; титан: 1,80 - 2,70
Примечание - Знак "-" означает, что массовая доля элемента не нормируется и не контролируется.

Таблица 2 - Предельные отклонения массовой доли химических элементов в готовой металлопродукции

В процентах
Обозначение элемента	Массовая доля элементов по плавочному анализу, %	Предельное отклонение от плавочного анализа в готовой продукции, %
С	До 0,20 включ.	0,01
	Св. 0,20 до 0,60 включ.	0,02
	Св. 0,60 до 0,90 включ.	0,03
Si	До 1,00 включ.	0,05
	Св. 1,00 до 3,30 включ.	0,10
Mn	До 1,00 включ.	0,03
	Св. 1,00 до 2,00 включ.	0,04
	Св. 2,00 до 10,00 включ.	0,06
Р	До 0,040 включ.	0,005
	Св. 0,040 до 0,050 включ.	0,010
S	До 0,030 включ.	0,005
N	До 0,60 включ.	0,02
Cr	Св. 7,50 до 10,00 включ.	0,10
	Св. 10,00 до 15,00 включ.	0,15
	Св. 15,00 до 20,00 включ.	0,20
	Св. 20,00 до 24,00 включ.	0,25
Мо	До 1,75 включ.	0,05
	Св. 1,75 до 2,50 включ.	0,10
Ni	До 5,00 включ.	0,07
	Св. 5,00 до 10,00 включ.	0,10
	Св. 10,00 до 20,00 включ.	0,15
Nb + Ta	Св. 1,80 до 3,00 включ.	0,05
V	Св. 0,30 до 0,60 включ.	0,03
W	До 1,50 включ. Св. 1,50 до 5,00 включ.	0,05
Примечания 1 По согласованию изготовителя с заказчиком предельные отклонения по химическому составу в готовой металлопродукции из сплавов NiCr 20 TiAl, NiFe 25 Cr 20 NbTi и NiCr 15 Fe 7 TiAl должны быть установлены при оформлении заказа. 2 Знак "" означает, что предельное отклонение по одному из элементов в готовом прокате одной плавки стали может быть только ниже нижнего предела или только выше верхнего предела заданного интервала в ковшевой пробе, но не одновременно плюсовым и минусовым.

Таблица 3 - Механические свойства термически обработанной металлопродукции в состоянии поставки

Марка стали (сплава)	Термическая обработка в состоянии поставки	Твердость(1), НВ	Временное сопротивление(1), ,
		Не более
Мартенситные стали
X 50 CrSi 8 2	Смягчающий отжиг	300	-
	Закалка и отпуск	См. таблицу А.1 (приложение А)
X 45 CrSi 9 3	Смягчающий отжиг	300	-
	Закалка и отпуск	См. таблицу А.1 (приложение А)
X 85 CrMoV 18 2	Смягчающий отжиг	300	-
Аустенитные стали
X 55 CrMnNiN 20 8	Контролируемое охлаждение(2)	385(4)	1300(4)
	Закалка с температуры 1000°С - 1100°С(3)	385	1300
X 53 CrMnNiN 21 9	Контролируемое охлаждение(2)	385(4)	1300(4)
	Закалка с температуры от 1000°С - 1100°С(3)	385	1300
X 50 CrMnNiNbN 21 9	Контролируемое охлаждение(2)	385(4)	1300(4)
	Закалка с температуры 1000°С - 1100°С(3)	385	1300
X 53 CrMnNiNbN 21 9	Контролируемое охлаждение(2)	385(4)	1300(4)
	Закалка с температуры 1000°С - 1100°С(3)	385	1300
X 33 CrNiMnN 23 8	Контролируемое охлаждение(2)	360^(4)	1250(4)
	Закалка с температуры 1000°С - 1100°С(3)	360	1200
Сплавы на основе никеля
NiCr 15 Fe7 TiAl	Закалка с температуры 930°С - 1030°С	325	1100
NiFe 25Cr 20 NbTi	Закалка с температуры 930°С - 1030°С	295	1000
NiCr 20 TiAl	Закалка с температуры 930°С - 1030°С	325	1100
(1) В спорных случаях для металлопродукции из стали аустенитного класса значение временного сопротивления является определяющим. (2) Данный режим термической обработки применяют для металлопродукции, предназначенной для изготовления клапанов методом горячего прессования. (3) Данный режим термической обработки применяют для металлопродукции, предназначенной для изготовления клапанов методом высадки с контактным электронагревом. (4) Нормы факультативны до набора статистических данных. Результат заносят в документ о качестве. Примечание - Знак "-" означает, что временное сопротивление не контролируют и не нормируют.

7.5.3 Структура металлопродукции

7.5.3.1 Макроструктура металлопродукции из клапанной стали (сплава) не должна иметь внутренних трещин, осевой неоднородности или других несплошностей, видимых без применения увеличительных приборов на поперечных шлифованных темплетах методом травления. Контроль макроструктуры - по ГОСТ 10243. Допускается применять ультразвуковой контроль (УЗК) по методике изготовителя.

7.5.3.2 Нормы и методика контроля макроструктуры устанавливаются по согласованию изготовителя с заказчиком.

7.5.4 Для прутков, подвергнутых обточке (обдирке) или шлифовке (7.2.3), глубина поверхностных дефектов не должна превышать предельного отклонения для квалитета h11 по стандарту [4].

7.5.5 Для горячекатаных круглых прутков и катанки требования к качеству поверхности - по стандарту [5].

7.5.6 В остальных случаях требования к качеству поверхности устанавливают при заказе с учетом приложения ДБ.

7.6 Размеры и предельные отклонения по размерам

7.6.1 Размеры металлопродукции и предельные отклонения по ним должны быть согласованы при заказе.

7.6.1.1 Размеры и предельные отклонения по ним должны соответствовать:

- для горячекатаных прутков - по стандартам [6] и [7];

- для катанки - по стандарту [8].

7.6.1.2 Если ни один из стандартов, приведенных в 7.6.1.1, не может быть применен, то размеры и предельные отклонения по ним должны быть согласованы при заказе по стандартам с учетом приложения ДВ.

7.7 Дополнительные требования к металлопродукции

По согласованию изготовителя с заказчиком металлопродукцию изготовляют с дополнительными требованиями, которые указывают в заказе:

- для стали марки X 55 CrMnNiN 20 8 - с массовой долей кремния не более 0,45%;

- для стали марки X 53 CrMnNiN 21 9 - с массовой долей кремния не более 0,45%, с массовой долей азота 0,30% - 0,50%;

- для стали марок X 53 CrMnNiNbN 21 9 и X 50 CrMnNiNbN 21 9 - с массовой долей азота 0,30% - 0,50%.

8 Проведение испытаний

8.1 Соответствие между испытаниями и документами контроля

8.1.1 Для каждой поставки металлопродукции перечень документов контроля, указанный в 8.6, может быть установлен при заказе.

8.1.2 Если в заказе согласовано предоставление заводского сертификата качества, то он должен включать результаты плавочног