В связи с тем, что в последнее время сильно возрос интерес к энергетики, и также к технике, которая занимается газотурбинами жаропрочная сталь пользоваться популярностью. И этому есть несколько объяснений. Так, не только вырос интерес к промышленности в последнее время, но и возможность использование высокой температуры для изготовления некоторых деталей, востребованных в последнее время.
Именно поэтому жаропрочная сталь как раз и является той необходимой находкой, позволяющей изготавливать нужные детали при температуре, которая раньше не подчинялась человеку. И несмотря на то, что на такой материал воздействует сразу и высокая температура и самые непредсказуемые погодные условия, сталь все равно продолжает сохранять все свои свойства, которые как раз и необходимы для изготовления востребованных деталей.
Какими ГОСТами регулируется
Многофункциональная сталь 20х23н18 имеет сложный состав, который регулируется рядом государственных стандартов. Основа сплава – железо, а остальные элементы необходимы для получения определенных эксплуатационных характеристик. В качестве легирующих соединений используются никель, хром, марганец, кремний, фосфор и сера.
Такой состав придает металлу высокие прочностные характеристики, стойкость к коррозии и повышает показатели жаропрочности. Помимо выверенного соотношения всех элементов, ГОСТ регулирует технологию изготовления сырьевого материала и сортамента.
Сталь выплавляется в дуговой печи в несколько этапов, во время которых особое внимание уделяется температурному режиму. Общепринятый технологический процесс состоит из следующих этапов:
- на первоначальном этапе плавления температура воздействия достигает 1180 градусов по Цельсию;
- по достижении высшей точки плавления, температура начинает понемногу понижаться до уровня в 900 градусов;
- после основного этапа деформации наступает черед закаливания металла – для этого заготовка нагревается до 1150 градусов;
- на последнем этапе сплав охлаждается в воде, масле или на открытом воздухе.
Жаропрочная сталь 20х23н18 по ГОСТу может быть изготовлена только на специальном сталелитейном оборудовании, а гарантировать соблюдение всех необходимых требований могут только крупные производственные предприятия.
Сталь жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18
Заменитель
Нержавеющие стали марок – 20Х23Н13, 15Х25Т.
Стандарт ASTM: 310S AISI.
Область применения
Высоколегированная жаропрочная сталь 20Х23Н18 используется при производстве отдельных деталей для камер сгорания, например хомутов, подвесок, а также деталей крепления. Нередко из этой марки стали производят бесшовные трубы, эксплуатация которых осуществляется при высоких температурах – до +1100 °С.
Вид поставки
Сортовой прокат из нержавеющей стали соответствует ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванные прутки производятся из нержавеющей стали в соответствии с ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, а шлифованные прутки – по ГОСТ 14955-77.
Листы толстые, производимые из стали этой марки, должны соответствовать 7350-77, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74, стальные полосы – ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76, а ленты – ГОСТ 4986-79. При изготовлении кованых заготовок должно быть соответствие ГОСТ 1133-71.
Химический состав
| Химический элемент | Кремний (Si), не более | Медь (Cu), не более | Марганец (Mn), не более | Никель (Ni) | Титан (Ti), не более | Фосфор (P), не более | Хром (Cr) | Сера (S), не более |
| % | 1.0 | 0.30 | 2.0 | 17.0-20.0 | 0.2 | 0.035 | 22.0-25.0 | 0.02 |
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Прутки. Закалка 1100-1150°С, воздух или вода | Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1030-1130°С, вода (образцы поперечные) | Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух | Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух |
| Сечение, мм | 60 | >4 | <0,2 | 0,2-2,0 |
| 0,2, МПа | 196 | 264 | ||
| B, МПа | 490 | 539 | 580 | 580 |
| 5, % | 35 | 35 | ||
| 4, % | 19 | 38 | ||
| , % | 50 |
Механические свойства при повышенных температурах
| tиспытания, °C | B, МПа | KCU, Дж/м2 | 0,2, МПа | 5, % | , % |
| Прутки диаметром 38-55 мм. Закалка 1180°С, вода. Старение 800°С, 4 ч. | |||||
| 20 | 600-660 | 137-186 | 295-320 | 29-35 | 47-54 |
| 300 | 520-540 | 147-166 | 235 | 25-28 | 45-49 |
| 400 | 540 | 147-166 | 225 | 24-32 | 39-45 |
| 500 | 520-540 | 171 | 210 | 25-31 | 41-45 |
| 600 | 440 | 176 | 195 | 24 | 46 |
| 700 | 315-330 | 171 | 185-195 | 19-24 | 35 |
| 800 | 185-205 | 176 | 165 | 19-27 | 34 |
| Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный | |||||
| Скорость деформирования 20 мм/мин. | |||||
| Скорость деформации 0,007 1/с. | |||||
| 800 | 255 | 215 | 24 | 67 | |
| 900 | 135 | 135 | 37 | 77 | |
| 1000 | 71 | 64 | 49 | 77 | |
| 1100 | 44 | 39 | 51 | 70 | |
| 1200 | 27 | 22 | 27 | 31 | |
Технологические свойства
Температура ковки
Начальная температура ковки нержавеющей стали должна составлять +1220 °С, а конечная – около + 900 °С. Если сечение нержавеющей стали составляет менее 350 мм, то охлаждение осуществляется в воздухе.
Свариваемость
Ограниченно свариваемая.
Обрабатываемость резанием
В нормализованном и отпущенном состоянии при НВ 178 и B = 610 МПа, Ku б. ст. = 0,4.
Предел выносливости
| Термообработка, состояние стали | Закалка 1100°С, вода или воздух. НВ 140-200 | |
| -1, МПа | 255 | 245 |
| B, МПа | 590 | 570 |
| 0,2, МПа | 290 |
Жаростойкость
| Среда | Воздух | Воздух | Воздух |
| Температура, °С | 650 | 750 | 800 |
| Длительность испытания, чp> | 4500 | 1500 | |
| Глубина, мм/год | 0,0027 | 0,01 | 0,044 |
| Группа стойкости или балл | 2 | 3 | 4 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | Плотность, кг/см3 | Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | Уд. электросопротивление (p, НОм·м) |
| 20 | 200 | 7900 | 14 | 1000 |
| 100 | 16 | |||
| 200 | ||||
| 300 | 182 | 19 | ||
| 400 | 176 | 7760 | ||
| 500 | 170 | 7720 | 22 | |
| 600 | 160 | 7670 | ||
| 700 | 150 | 7620 | ||
| 800 | 141 | |||
| 900 | 7540 |
| Температура испытания, °С | Коэффициент линейного расширения (10-6 1/°С) | Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг·°С)) |
| 20-100 | 14.9 | 538 |
| 20-200 | 15.7 | |
| 20-300 | 16.6 | |
| 20-400 | 17.3 | |
| 20-500 | 17.5 | |
| 20-600 | 17.9 | |
| 20-700 | 17.9 | |
| 20-800 | ||
| 20-900 | ||
| 20-1000 |
Характеристики и свойства
Состав металла разработан на основе жаропрочных сплавов, но наличие некоторых дополнительных компонентов усиливает отдельные свойства металла. Так, никель повышает жаропрочность сплава, а хром препятствует окислению. Наличие небольшого количества углерода увеличивает разрешенный диапазон температурного воздействия и повышает свойства пластичности. Хром образует на поверхности металла защитную пленку и готовые изделия прекрасно переносят воздействие повышенной влажности.
Сталь имеет следующие специфические свойства:
- высокая технологичность;
- повышенная пластичность;
- жаропрочность;
- стойкость к коррозии любого типа;
- отличная свариваемость.
Основная область использования сплава – изготовление различных металлических деталей, и для обработки металлических заготовок используются различные механические и термические способы создания определенной формы. Сталь хорошо поддается ковке, шлифовке, полировке и выплавке. Такое свойство дает возможность создавать монолитные детали с высоким пределом прочности.
Общие характеристики коррозионностойкой стали
К коррозионностойким сталям относят металлические сплавы, обладающие высокой стойкостью к коррозийным процессам в разных атмосферных и климатических условиях, воде, агрессивных газовых и химических средах. Антикоррозийные свойства обеспечиваются обогащением углеродистой стали специальными элементами, важнейший из них – это хром. Его минимальное содержание в структуре сплавов составляет 10,5%.
В данный момент существует около 250 марок нержавейки. Самые используемые легирующие элементы – это никель, кобальт, титан, молибден, ниобий. Углерод, в обязательном порядке входящий в состав, придает готовым изделиям нужную прочность и твердость. Изменение пропорций химических элементов дает металл с различными свойствами, предназначенный для определенных сфер использования.
Сфера применения нержавеющей стали 20х23н18
Уникальный по своим характеристикам сплав предназначен для изготовления деталей, которые будут использоваться в условиях агрессивного и экстремального воздействия. Для получения деталей оборудования используют обычные металлические заготовки, но существуют и более привлекательные варианты сортаменты со шлифованной поверхностью. Такой сортамент используется для создания декоративных элементов интерьера. Например, мебель в стиле «хай-тек» обязательно содержит несколько металлический изделий, которые придают ей оригинальный и современный вид.
Сталь 20х23н18 покупается для следующих целей:
- создание деталей отопительных систем и печного оборудования;
- авиационная промышленность;
- изготовление деталей, предназначенных для использования в среде с повышенным радиоактивным фоном;
- создание кухонной посуды, которая подвергается температурному воздействию;
- производство бесшовных труб;
- строительство металлических конструкций.
Жаропрочный сплав отлично справляется с интенсивными нагрузками и выдерживает длительный период нагревания, что делает металл незаменимым при изготовлении деталей определенного оборудования.
Классификация жаропрочных сталей
Обычно жаропрочный материал применяется для того, чтобы изготовить детали, которым другим путем выполнить просто невозможно. Прежде всего, речь идет о лопатка для таких двигателей, как газотурбинные. Обычно этот материал проходит несколько операция, которые помогают изготовить необходимые детали.
Операции, которые применяют для изготовления частей газотурбинного двигателя:
- Ковка.
- Шлифовка.
- Механическая обработка.
- Полировка.
- Прецизионное литье.
Через все эти и многие другие технические задачи должен проходить тот метала, который именуется сталью. Существует много разных типов этого металла, но сталь 20х23н18 характеристики ее доказывают, что она не только самая распространенная, но и приспособленная для работы и выполнения всех необходимых технических операций в любых климатических условиях.
Продукция из нержавеющей стали 20х23н18
В вы найдете широкий ассортимент стали 20х23н18 по цене от производителя. Квалифицированные консультанты помогут подобрать вариант сортамента и рассчитают нужный объем металлопроката. В зависимости от ваших технических требований, на предприятии можно приобрести следующую продукцию:
- металлические листы разной толщины с последующей обработкой поверхности;
- готовые трубы в широкой размерной сетке;
- калиброванные металлические прутки;
- стальные полосы;
- проволока любого диаметра.
Компания соблюдает все установленные регламенты и тщательно отслеживает качество каждой партии продукции.
Чтобы выбрать и приобрести продукцию из нержавеющей стали 20х23н18, перейдите в каталог.
Наиболее популярные марки:
ГОСТ 20Х13 (AISI 420, DIN 1.4021)
– нержавейка с мартенситной структурой, не поддается свариванию, не склонна к отпускной хрупкости, в процессе производства не образует внутренних дефектов. Используется для изготовления измерительного, режущего инструмента, пружин, рессор.
ГОСТ 12Х17 (AISI 430, DIN 1.4016)
– ферритная нержавеющая жаропрочная марка, не содержит в составе никеля. Характеризуется хорошей антикоррозийной сопротивляемостью в средне-агрессивных химических средах и высоких температурах.
ГОСТ 12Х18Н9 (AISI 304, DIN 1.4301)
– жаропрочный коррозионностойкий сплав, используемый в сварных конструкциях, контактирующих с агрессивными средами. Применяется для листовых деталей, сварной аппаратуры, теплообменников, аппаратов, работающих под давлением.
ГОСТ 08Х18H10 (AISI 304H, DIN 1.4948)
– аустенитный тип жаропрочного коррозионноустойчивого сплава, применяемый для производства трубного проката, узлов и агрегатов для химической и машиностроительной сферы, теплообменников, промышленных емкостей.
ГОСТ 03Х18H11 (AISI 304L, DIN 1.4306)
– хромоникелевая марка используется для производства оборудования, емкостей и трубопроводов для химической промышленности, в производстве азотной кислоты и других агрессивных веществ.
ГОСТ 08Х18H10Т (AISI 321, DIN 1.4541)
– нержавеющий жаростойкий и жаропрочный сплав, немагнитный, устойчивый к окислению и обладающий хорошей свариваемостью без предварительного нагрева. Используется в качестве пищевой и технической нержавейки для производства листового и трубного проката, сварной аппаратуры, изготовления емкостей, цистерн, резервуаров и оборудования в химической и нефтегазовой промышленности.
ГОСТ 03Х17H14М2, 03Х17H14М3, (AISI 316, 316S, 316L)
– незакаливаемая аустенитная марка, области применения – сварные детали, оборудование для целлюлозно-бумажной и химической промышленности, корпусы котлов, емкости и установки для угольной промышленности.
ГОСТ 08Х17H13М2Т (AISI 316Ti, DIN 1.4571)
– конструкционный жаростойкий жаропрочный нержавеющий сплав применяется для крепежных деталей и сварных конструкций в разных отраслях промышленности.
ГОСТ 20Х23H18 (AISI 310S, DIN 1.4845)
– жаропрочная и жароустойчивая аустенитная стальная нержавейка, применяемая для изготовления поковок, хомутов, камер сгорания, крепежных деталей и элементов котлов, б/ш труб, муфтелей.
При выборе нержавеющей стали следует учитывать условия эксплуатации металла, предполагаемую нагрузку, необходимые дополнительные свойства изделия. Если вы сомневаетесь, как правильно выбрать нержавеющую сталь, лучше обратиться к специалистам. Оставляйте заявку на сайте, и наши менеджеры дадут рекомендации по подбору оптимальных марок нержавеющих сплавов для заданных условий эксплуатации.
