Труба из 20Х23Н18 изготовлена по ГОСТ Р 56594-2015 как бесшовное горячедеформированное изделие. Наружный диаметр составляет 300 мм, толщина стенки 30 мм. Марка и размеры определяют прочность, вес, проходное сечение и возможность применения в заданных условиях.
Материал и технический стандарт
20Х23Н18 относится к жаропрочным высоколегированным сталям. Материал содержит хром в пределах 22–25 % и никель 17–20 %. Такой состав обеспечивает работоспособность при температурах 650–700 °C для ряда деталей и до 1000–1050 °C для элементов печного оборудования. Углерод ограничен до 0,2 %, кремний до 1 %, марганец до 2 %, сера и фосфор не превышают 0,02 и 0,035 % соответственно.
ГОСТ Р 56594-2015 устанавливает требования к бесшовным горячедеформированным трубам общего назначения из коррозионностойких высоколегированных сталей. Диапазон диаметров по стандарту составляет от 57 до 325 мм, толщина стенки от 3,5 до 32,0 мм. Размеры трубы соответствуют ряду ГОСТ 9940. Документ нормирует химический состав, механические свойства, качество поверхности, макро- и микроструктуру, геометрические параметры и сплошность.
Для 20Х23Н18 в справочных данных указаны временное сопротивление 500 МПа, предел пропорциональности 200 МПа, относительное удлинение 35 % и относительное сужение 50 % при температуре 20 °C для труб. Свариваемость классифицирована как ограниченная. Соединение требует подогрева до 100–120 °C и последующей термообработки.
Размеры и геометрия
Наружный диаметр 300 мм относится к крупным размерам сортамента. При толщине стенки 30 мм труба характеризуется отношением диаметра к толщине стенки, которое влияет на прочность при внутреннем давлении, изгибную жесткость и массу погонного метра. Для расчета внутреннего диаметра из наружного вычитают удвоенную толщину стенки.
Стандарт предусматривает немерную длину от 1,5 до 12,0 м. По согласованию изготовителя и заказчика допускаются мерная, ограниченная или кратная мерной длина. Предельные отклонения диаметра, толщины стенки и длины регламентированы ГОСТ 9940. Прямолинейность контролируется для всех труб. Концы отделываются по типу ФБ, по требованию возможны типы ФП2 или ФС2.
Состояние поверхности и термообработка
Обычное состояние поверхности соответствует горячей деформации. По требованию заказчика проводят травление, шлифование или точение наружной поверхности. Выбор обработки зависит от условий последующего монтажа, требований к чистоте поверхности и допустимой шероховатости.
Согласно справочным данным для труб из 20Х23Н18 применяется закалка при 1100–1150 °C с охлаждением на воздухе. Термическая обработка влияет на структуру, механические свойства и коррозионную стойкость. Режим указан для контроля соответствия материала установленным требованиям при приемке.
Физические свойства и рабочие температуры
Плотность 20Х23Н18 при 20 °C составляет 7900 кг/м³. При повышении температуры до 400 °C плотность снижается до 7760 кг/м³, при 500 °C до 7720 кг/м³, при 600 °C до 7670 кг/м³, при 700 °C до 7620 кг/м³ и при 900 °C до 7540 кг/м³. Модуль упругости при 20 °C равен 2,04×10⁵ МПа, при 300 °C снижается до 1,86×10⁵ МПа, при 600 °C до 1,63×10⁵ МПа и при 800 °C до 1,44×10⁵ МПа.
Коэффициент температурного расширения при 20 °C составляет 13,8×10⁻⁶ 1/°C, при 100 °C повышается до 14,9×10⁻⁶ 1/°C, при 200 °C до 15,7×10⁻⁶ 1/°C, при 300 °C до 16,6×10⁻⁶ 1/°C и при 600–700 °C до 17,85×10⁻⁶ 1/°C. Теплопроводность находится в диапазоне 15,9–17,85 Вт/(м·°C) для температур 100–700 °C. Удельная теплоёмкость при 20 °C равна 1000 Дж/(кг·°C).
Марка применяется для рабочих и направляющих лопаток, поковок, бандажей, деталей камер сгорания и печного оборудования. В справочных данных указаны температурные интервалы 650–700 °C для одних видов деталей и 1000–1050 °C для других. Подбор трубы требует учета рабочей температуры, давления, среды и способа соединения.
Контроль качества и приемка
Сплошность труб проверяют гидростатическим испытанием. По требованию заказчика проводят неразрушающий контроль. Механические свойства контролируют испытаниями на растяжение. По согласованию выполняют испытания на сплющивание, раздачу и межкристаллитную коррозию.
Маркировка и упаковка осуществляются по ГОСТ 10692. Приемочный документ оформляют по ГОСТ 31458. В заказе указывают обозначение стандарта, марку стали, диаметр, толщину стенки, вид длины, состояние поверхности и дополнительные испытания. Для партии подтверждают соответствие химического состава, механических свойств, геометрических размеров и качества поверхности.
Выбор и поставка
Подбор трубы выполняют по марке стали, диаметру, толщине стенки, длине и состоянию поверхности. Для расчета массы используют плотность материала и геометрические параметры. Для определения прочности при внутреннем давлении учитывают диаметр, толщину стенки и временное сопротивление при рабочей температуре.
Стандарт также распространяется на другие марки коррозионностойких сталей: 02Х18Н11, 03Х17АН9, 03Х17Н14М3, 03Х18Н11, 06Х16Н15МЗБ, 06Х18Н10Т, 08Х14МФ, 09Х18Н9, 09Х18Н10Т, 10Х18Н10Т, 15Х18Н12С4ТЮ, 20Х13, 30Х13 и 40Х13. Для каждой марки нормированы состав и механические свойства. Выбор конкретной позиции зависит от назначения изделия и условий эксплуатации.
Подобрать трубу из 20Х23Н18 можно в каталоге нержавеющего бесшовного проката. Компания Федерация металла поставляет трубы по ГОСТ Р 56594-2015 с размерами 300 мм и 30 мм в Екатеринбурге. Для уточнения наличия, сроков и условий поставки обратитесь к специалистам. Возможна доставка и комплектация заказа по требуемым размерам и маркам.