Нержавеющий жаропрочный круг 70 мм из 20Х23Н18 по ГОСТ 5949-2018 применяют для деталей, работающих при температуре 650–700 °C, а также для элементов печного оборудования и камер сгорания, рассчитанных на температуру 1000–1050 °C. Материал сохраняет прочность при нагреве, устойчив к окислению и подходит для изготовления рабочих и направляющих лопаток, бандажей, поковок и других нагруженных деталей.
Марка и химический состав
20Х23Н18 содержит 22–25 % хрома и 17–20 % никеля. Углерода в сплаве до 0,2 %, кремния до 1 %, марганца до 2 %, серы до 0,02 %, фосфора до 0,035 %. Такой состав обеспечивает жаропрочность и стойкость к окислению при высоких температурах. Марка также известна как Х23Н18 и ЭИ417. В качестве заменителей указаны 20Х23Н13 и 15Х25Т.
Свариваемость ограничена: требуется подогрев до 100–120 °C и последующая термическая обработка. Это учитывают при разработке технологии соединения.
Механические свойства и термическая обработка
Механические показатели зависят от сортамента. Для горячекатаный прутка по ГОСТ 5949-2018 при температуре 20 °C предел кратковременной прочности составляет 490 МПа, предел пропорциональности 196 МПа, относительное удлинение 35 %, относительное сужение 50 %. Для труб указаны 500 МПа, 200 МПа, 35 % и 50 %, для толстого листа 540 МПа, 265 МПа, 35 %, для тонкого листа по разным документам от 510 до 570 МПа.
Для прутка и труб предусмотрена закалка при 1100–1150 °C с охлаждением на воздухе. Для толстого листа режим 1030–1130 °C с охлаждением в воде, для тонкого листа 1080–1150 °C с охлаждением в воде или 1050–1080 °C с охлаждением на воздухе в зависимости от нормативного документа.
Физические характеристики при нагреве
Плотность при 20 °C составляет 7900 кг/м³, при 400 °C снижается до 7760 кг/м³, при 600 °C до 7670 кг/м³, при 700 °C до 7620 кг/м³, при 900 °C до 7540 кг/м³. Модуль упругости при 20 °C равен 2,04×10⁵ МПа, при 300 °C 1,86×10⁵ МПа, при 600 °C 1,63×10⁵ МПа, при 800 °C 1,44×10⁵ МПа.
Коэффициент температурного расширения при 20 °C составляет 13,8×10⁻⁶ 1/°C, при 100 °C 14,9×10⁻⁶ 1/°C, при 200 °C 15,7×10⁻⁶ 1/°C, при 300 °C 16,6×10⁻⁶ 1/°C, при 600–700 °C 17,85×10⁻⁶ 1/°C. Теплопроводность в диапазоне 100–700 °C от 15,9 до 17,85 Вт/(м·°C), удельная теплоёмкость при 20 °C 1000 Дж/(кг·°C).
Требования стандарта к жаропрочному прокату
ГОСТ 5949-2018 устанавливает технические условия для металлопродукции из нержавеющих сталей и железоникелевых сплавов. Документ распространяется на горячекатаный продукцию диаметром до 200 мм включительно. По согласованию изготовителя с заказчиком выпускают изделия размером свыше 200 до 350 мм.
Стандарт регулирует форму поперечного сечения, способ производства, состояние поставки, требования к поверхности и механическим свойствам. Стали классифицируют по структуре на мартенситные, мартенсито-ферритные, ферритные, аустенито-мартенситные, аустенито-ферритные и аустенитные. По назначению относятся к коррозионно-стойким, жаростойким или жаропрочным.
Сортамент и условия поставки
Для горячекатаный круглого проката применяют ГОСТ 2590, ГОСТ 1133 или ГОСТ 7417 в зависимости от способа изготовления. Продукцию поставляют без термической обработки либо в отожженном или отпущенном состоянии. Для аустенитного класса по требованию заказчика предусматривают закаленное состояние.
При оформлении заказа указывают марку, способ производства, форму сечения и размеры. Дополнительно согласовывают способ выплавки, переплава и разливки, группу качества поверхности и вид термической обработки. Документ о качестве сопровождает каждую партию и содержит сведения о марке, плавке, состоянии поставки и результатах предусмотренных испытаний.
Контроль и приемка продукции
При приемке проверяют размеры, качество поверхности, химический состав, твердость, механические свойства и макроструктуру. Для отдельных марок и партий по согласованию проводят испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии, длительную прочность, контроль внутренних дефектов, ферритной фазы, величины зерна или неметаллических включений.
Обозначение продукции включает марку, способ производства, форму, сортаментный документ, состояние поставки и дополнительные показатели контроля, если они требуются для конкретной партии.
Применение и выбор размера
Круг 70 мм из 20Х23Н18 используют для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах. К ним относятся рабочие и направляющие лопатки, бандажи, поковки, элементы камер сгорания и печного оборудования. Диаметр выбирают по чертежу детали с учетом припуска на механическую обработку.
Для деталей, которые подвергаются шлифовке или точной обработке, важна однородность структуры и стабильность свойств по всему сечению. При выборе учитывают требования к последующей сварке, свариваемости, режимам термической обработки и допустимым температурам эксплуатации.
Купить нержавеющий жаропрочный круг можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Уточнить наличие, подобрать позицию по характеристикам и узнать цену от 460 087 руб./тн можно по телефону +7 (343)343-30-84 или через электронную почту zakaz@fedmet.ru.