Полоса жаропрочная из 20Х23Н18 изготавливается по ГОСТ 103-2006 и применяется для деталей, работающих при температурах до 700 °C, а также для элементов печного оборудования, рассчитанного на работу при 1000–1050 °C. Сочетание размеров 100 мм × 5 мм определяет сечение конкретной позиции, которое выбирают с учётом требований к прочности, жёсткости и возможности обработки.
Марка 20Х23Н18 и её назначение
Сталь 20Х23Н18 относится к жаропрочным высоколегированным материалам. Содержание хрома составляет 22–25 %, никеля 17–20 %. Углерод присутствует в количестве до 0,2 %, кремний до 1 %, марганец до 2 %. Содержание серы не превышает 0,02 %, фосфора до 0,035 %. Такой состав обеспечивает устойчивость материала в условиях повышенных температур.
Марка используется для рабочих и направляющих лопаток, деталей камер сгорания, печного оборудования и других элементов, работающих в условиях нагрева. Свариваемость материала ограниченная, для сварки требуется подогрев до 100–120 °C и последующая термическая обработка. Заменителями указаны 20Х23Н13 и 15Х25Т.
Требования ГОСТ 103-2006 к полосовому прокату
Стандарт ГОСТ 103-2006 устанавливает сортамент горячекатаного стального полосового проката и определяет номинальные размеры, варианты точности прокатки, длину и допустимые отклонения. Область действия распространяется на полосу толщиной от 4 до 80 мм и шириной от 10 до 200 мм. Для конкретного изделия с сечением 100 мм × 5 мм применяются отклонения и требования к форме, предусмотренные для соответствующих диапазонов размеров.
Прокат подразделяют по точности прокатки, длине, притуплению углов, серповидности и плоскостности. Для толщины свыше 12 мм нормируется плоскостность, для меньших толщин этот параметр не контролируется, если иное не задано в заказе. Масса одного метра полосы рассчитана по номинальным размерам при плотности стали 7,85 г/см³ и используется для справочных расчётов.
Размеры 100 мм × 5 мм и их применение
Ширина 100 мм и толщина 5 мм определяют площадь сечения и массу погонного метра. При выборе размеров учитывают нагрузку, длину пролёта, способ крепления и условия дальнейшей обработки. Для деталей, работающих на изгиб, важнее толщина, для плоских элементов с распределённой нагрузкой выбирают сочетание ширины и толщины, обеспечивающее необходимую жёсткость.
Сортамент ГОСТ 103-2006 включает различные комбинации размеров, для которых в таблицах стандарта приведены справочная масса, предельные отклонения и группы точности. Если требуются промежуточные размеры с шагом 0,5 мм, их изготовление возможно по согласованию с изготовителем, при этом отклонения назначают по ближайшему меньшему размеру.
Механические и физические свойства материала 20Х23Н18
Механические характеристики при температуре 20 °C зависят от сортамента и нормативного документа. Для проката по ГОСТ 5949-75 предел кратковременной прочности составляет 490 МПа, предел пропорциональности 196 МПа, относительное удлинение 35 %, относительное сужение 50 %. Для толстого листа по ГОСТ 7350-77 указаны 540 МПа, 265 МПа и 35 % соответственно.
| Температура, °C | Плотность, кг/м³ | Модуль упругости, МПа | Коэффициент расширения, 1/°C |
|---|
| 20 | 7900 | 2,04×10⁵ | 13,8×10⁻⁶ |
| 300 | — | 1,86×10⁵ | 16,6×10⁻⁶ |
| 600 | 7670 | 1,63×10⁵ | 17,85×10⁻⁶ |
| 800 | — | 1,44×10⁵ | — |
Теплопроводность при температурах 100–700 °C находится в диапазоне 15,9–17,85 Вт/(м·°C), удельная теплоёмкость при 20 °C составляет 1000 Дж/(кг·°C). Модуль упругости снижается при нагреве, что учитывают при расчёте деталей, работающих при повышенных температурах. Коэффициент температурного расширения увеличивается с ростом температуры.
Термическая обработка и состояние поставки
Для 20Х23Н18 предусмотрена закалка. Для труб и прутка указана температура 1100–1150 °C с охлаждением на воздухе. Для толстого листа по ГОСТ 7350-77 приведён режим 1030–1130 °C с охлаждением в воде. Для тонкого листа по ГОСТ 5582-75 закалка проводится при 1080–1150 °C с охлаждением в воде, для листа по ГОСТ 4986-79 при 1050–1080 °C с охлаждением на воздухе.
Термическая обработка влияет на структуру материала и механические свойства. Режим выбирают с учётом формы изделия, толщины и требований к конечным характеристикам. Для полосового проката применяют режимы, установленные для соответствующего сортамента.
Обработка и применение полосы жаропрочной
Полосу из 20Х23Н18 используют для изготовления деталей методами резки, гибки, сварки и механической обработки. Ограниченная свариваемость требует подогрева и последующей термической обработки сварных соединений. При гибке учитывают толщину и радиус изгиба, чтобы избежать трещин на наружной поверхности.
Резку выполняют механическим способом или термической резкой. При механической обработке выбирают режимы, подходящие для высоколегированных жаропрочных сталей. После обработки возможна дополнительная термическая обработка для восстановления требуемых свойств материала.
Подбор и заказ полосы жаропрочной
При подборе полосы учитывают назначение детали, рабочие температуры, нагрузку и способ обработки. Размеры 100 мм × 5 мм выбирают по расчёту или по аналогии с существующими решениями. Для деталей, работающих при температурах до 700 °C, марка 20Х23Н18 подходит по температурному диапазону, указанному в справочных данных.
Длину проката согласовывают с изготовителем. Для углеродистой стали обыкновенного качества, низколегированной и фосфористой стали ГОСТ 103-2006 предусматривает длину от 2 до 12 м, для углеродистой качественной и легированной стали от 2 до 6 м. По согласованию возможна немерная длина в пределах от 3 до 13 м, а также поставка в рулонах.
Дополнительные требования к точности, плоскостности, серповидности и притуплению углов указывают в заказе. Для проката толщиной до 12 мм плоскостность не нормируется, если иное не задано. Для толщины свыше 12 мм выбирают группу плоскостности в зависимости от назначения детали.
Купить полосу жаропрочную из 20Х23Н18 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Уточнить наличие конкретных размеров, условия поставки и стоимость можно по телефону +7 (343)343-30-84 или по электронной почте zakaz@fedmet.ru.