20Х23Н13: свойства, состав, применение и виды проката

20Х23Н13, также обозначаемая как Х23Н13 и ЭИ319, представляет собой жаропрочную высоколегированную сталь. Материал используют для деталей, работающих при высоких температурах в слабонагруженном состоянии. Жаростойкость указана в диапазоне до 900–1000 °С. В справочных данных приведены химический состав, механические и физические свойства, технологические особенности, виды поставки и нормативные документы.

Назначение и температурная стойкость стали

Основное назначение марки связано с изготовлением деталей, для которых определяющим условием является работа при высокой температуре при небольшой механической нагрузке. В документации материал характеризуется как жаростойкий до 900–1000 °С. Это указание описывает область, для которой приведена марка, но не заменяет расчет условий работы конкретной детали.

Для поставляемых полуфабрикатов в справочных данных приведены отдельные нормативные документы. Сортовой и фасонный прокат указан по ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75 и ГОСТ 8559-75. Листы и полосы связаны с ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90, ГОСТ 4405-75, ГОСТ 5582-75 и ГОСТ 7350-77.

Химический состав и технические характеристики

Состав приведен в процентах. Основу легирования формируют хром и никель: содержание Cr составляет 22–25 %, Ni находится в пределах 12–15 %. Для углерода указано значение до 0,2 %, кремния до 1 %, марганца до 2 %. Ограничения по сере и фосфору составляют соответственно до 0,025 и до 0,035 %. Титан допускается до 0,2 %, медь до 0,3 %.

Механические свойства приведены при температуре 20 °С. Для прутка диаметром 60 мм по ГОСТ 5949-75 указаны предел кратковременной прочности 490 МПа, предел текучести 295 МПа, относительное удлинение 35 % и относительное сужение 50 %. Для толстого листа по ГОСТ 7350-77 приведены прочность 570 МПа и удлинение 35 %, для тонкого листа по ГОСТ 5582-75 соответственно 540 МПа и 35 %.

• Плотность при 20 °С составляет 7820 кг/м³.
• Модуль упругости при 20 °С 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.
• 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.
• Удельная теплоемкость указана в диапазоне от 538 Дж/(кг·град) при 100 °С до 7580? Нет, плотность при 600 °С составляет 7580 кг/м³.

Последний показатель в перечне физических свойств требует разделять теплоемкость и плотность: в исходной таблице значение 538 Дж/(кг·град) относится к 100 °С, а значения 7790, 7580 и 7480 кг/м³ относятся к плотности при 100, 600 и 800 °С. Удельное электросопротивление приведено как 17 Ом·м при 200 °С и 31 Ом·м при 900 °С.

Обработка, термообработка и выбор формы поставки

Свариваемость оценивается как ограниченная. В справочных обозначениях это означает возможность сварки при подогреве до 100–120 °С и с последующей термической обработкой. Материал склонен к отпускной хрупкости, поэтому технологические операции и режимы обработки связывают с конкретным видом полуфабриката и нормативным документом.

Для прутка по ГОСТ 5949-75 и для листов по ГОСТ 7350-77 указана закалка при 1100–1150 °С с охлаждением на воздухе. Для тонкого листа по ГОСТ 5582-75 также приведена закалка при 1100–1150 °С и охлаждение на воздухе. В документе отдельно представлены значения ударной вязкости KCU и расшифровка терминов, относящихся к механическим и физическим свойствам.

Форма материала выбирается по требуемому виду проката и документу, который задает его поставку. В связанных разделах каталога представлены нержавеющая проволока, нержавеющая полоса и нержавеющая шина, а также жаропрочная полоса и жаропрочная шина. Для каждой позиции используется обозначение марки, поэтому перед оформлением заказа сопоставляют нужный вид изделия с соответствующей страницей каталога и нормативом.

В зарубежных обозначениях для материала приведены, в частности, X12CrNi23-13, X7CrNi23-14, 1.4833, 309, 309S, MT309, S30900, S30908, SUS309 и SUS309S. Эти записи приведены как справочные аналоги и не заменяют требования к конкретному виду поставки. При работе с технической документацией также встречаются обозначения Х23Н13 и ЭИ319.

Прокат 20Х23Н13 в ассортименте

В каталоге с этой маркой связаны категории «Проволока нержавеющая», «Полоса нержавеющая», «Шина нержавеющая», «Полоса жаропрочная» и «Шина жаропрочная». Такое распределение помогает перейти от справочного описания материала к нужной форме изделия. Название позиции, вид проката и применяемый нормативный документ следует сопоставлять до выбора конкретного товара.