Шина из 20Х23Н13 по ГОСТ 103-2006 представляет собой плоский горячекатаный прокат с размерами 80 мм×5 мм. Материал относится к жаропрочным высоколегированным сталям и предназначен для деталей, работающих при температурах до 900–1000 °С в условиях небольших механических нагрузок. Основу легирования формируют хром и никель: содержание Cr составляет 22–25 %, Ni находится в пределах 12–15 %.
Характеристики марки 20Х23Н13
Химический состав определяет жаростойкость материала. Углерод присутствует до 0,2 %, кремний до 1 %, марганец до 2 %. Ограничения по сере и фосфору составляют соответственно до 0,025 и до 0,035 %. Допускается титан до 0,2 % и медь до 0,3 %. Высокое содержание хрома обеспечивает стойкость к окислению при высоких температурах, никель способствует сохранению структуры и пластичности при термических нагрузках.
Механические свойства приведены при температуре 20 °С. Для толстого листа указаны предел кратковременной прочности 570 МПа и относительное удлинение 35 %, для тонкого листа соответственно 540 МПа и 35 %. Плотность при 20 °С составляет 7820 кг/м³. Модуль упругости указан как 2,07 × 10⁵ МПа. Коэффициент линейного расширения возрастает с 14,9 × 10⁻⁶ 1/°С при 100 °С до 18,2 × 10⁻⁶ 1/°С при 700 °С.
Сортамент и требования стандарта
ГОСТ 103-2006 устанавливает сортамент горячекатаного стального полосового проката. Область действия распространяется на полосу толщиной от 4 до 80 мм и шириной от 10 до 200 мм. Стандарт нормирует номинальные размеры, варианты точности прокатки, длину, форму сечения и допустимые отклонения. Для каждого сочетания толщины и ширины приведена справочная масса одного метра, рассчитанная при плотности стали 7,85 г/см³.
Прокат подразделяют по назначению и точности прокатки. Отдельно задаются группы по длине, предельным отклонениям длины, притуплению углов, серповидности и плоскостности. Для углеродистой стали обыкновенного качества, низколегированной и фосфористой стали длина может составлять от 2 до 12 м, для углеродистой качественной и легированной стали — от 2 до 6 м. По согласованию допускается немерная длина в пределах от 3 до 13 м и поставка в рулонах.
Для толщины до 12 мм отклонение от плоскостности не нормируют, если иное не задано согласованными условиями. Для толщины свыше 12 мм отдельно нормируется плоскостность: для диапазона свыше 12 до 36 мм указаны значения 2, 5 и 20 мм на участке длиной 1 м для особо высокой, высокой и нормальной плоскостности соответственно. Допустимая серповидность при площади сечения до 1000 мм² составляет 0,2 %, 0,4 % или 0,5 % в зависимости от группы. Отклонение от прямого угла при толщине 40 мм не превышает 1,0 мм, для толщины свыше 40 до 80 мм — не более 1,5 мм.
Термическая обработка и свариваемость
Для проката указана закалка при 1100–1150 °С с охлаждением на воздухе. Такая обработка обеспечивает однородную структуру и заданные механические свойства. Технологические операции и режимы обработки связывают с конкретным видом полуфабриката и нормативным документом.
Свариваемость оценивается как ограниченная. Это означает возможность сварки при подогреве до 100–120 °С и с последующей термической обработкой. Материал склонен к отпускной хрупкости, поэтому при соединении деталей требуется соблюдать рекомендации по режимам и не допускать быстрого охлаждения шва без дополнительного нагрева.
Физические свойства при различных температурах
Теплопроводность приведена как 17 Вт/(м·град) при 200 °С, 23 Вт/(м·град) при 500 °С и 27 Вт/(м·град) при 700 °С. Удельное электросопротивление составляет 17 Ом·м при 200 °С и 31 Ом·м при 900 °С. Плотность изменяется с температурой: при 20 °С она составляет 7820 кг/м³, при 100 °С снижается до 7790 кг/м³, при 600 °С до 7580 кг/м³ и при 800 °С до 7480 кг/м³.
Эти данные используют для расчета тепловых режимов работы деталей, оценки температурных деформаций и подбора способов соединения с другими материалами. Коэффициент линейного расширения показывает, насколько изменятся размеры детали при нагреве, поэтому его учитывают при проектировании узлов, работающих в условиях переменных температур.
Применение и выбор изделия
Жаропрочная шина используется для изготовления деталей печного оборудования, крепежных элементов высокотемпературных агрегатов, экранов, направляющих и других узлов, для которых определяющим условием является работа при высокой температуре. Ширина и толщина выбираются по конструктивным требованиям и расчетным нагрузкам.
При оформлении заказа указывают назначение проката, номинальные размеры, длину, группу точности и дополнительные требования к форме, плоскостности, серповидности или притуплению углов. Масса одного метра определяется по таблицам сортамента и используется для справочных расчетов. Конкретные характеристики материала и исполнения согласовывают с учетом требований технической документации и условий эксплуатации.
Купить жаропрочную шину из 20Х23Н13 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Заказ оформляют с указанием размеров, длины, количества и вида поставки. Цена начинается от 517 914 руб./тн. Для уточнения наличия, сроков и условий поставки свяжитесь с менеджерами по телефону +7 (343)343-30-84 или отправьте заявку на zakaz@fedmet.ru.