Сталь 20Х23Н18 (ЭИ417) коррозионностойкая жаростойкая и жаропрочная аустенитного класса
Заменители: Сталь 15Х25Т, Сталь 20Х23Н13, Сталь 10Х23Н18
Сталь 20Х23Н18 применяется: для изготовления поковок, бандажей для работы при 650-700 °С; деталей камер сгорания, хомутов, подвесок и других деталей крепления котлов, муфелей для работы при температуре до +1100 °С; бесшовных труб; труб и деталей установок конверсии метана и пиролиза; различных жаростойких деталей авиастроения; для ремонта сварных соединений оборудования, работающего в радиоактивных средах; колец цельнокатаных различного назначения. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение длительного времени +1000 °C. Температура интенсивного окалинообразования в воздушной среде +1050 °C. В интервале температур 600-800 °C склонна к охрупчиванию из-за образования σ-фазы.
Химический состав в % |
НТД | C | S | P | Mn | Cr | W | V | Ti | Si | Ni | Mo | Cu |
ТУ 14-1-2186-77 | ≤0,18 | ≤0,020 | ≤0,035 | ≤2,00 | 22,00-25,00 | ≤0,20 | ≤0,20 | ≤0,20 | ≤1,00 | 17,00-20,00 | ≤0,30 | ≤0,30 |
ГОСТ 5632-72 | ≤0,20 | ≤0,020 | ≤0,035 | ≤2,00 | 22,00-25,00 | ≤0,20 | ≤0,20 | ≤0,20 | ≤1,00 | 17,00-20,00 | ≤0,30 | ≤0,30 |
Механические свойства |
Механические свойства при 20°С |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Кольца цельнокатаные по ОСТ 1 92049-76. Закалка на воздухе или в воде с 1040-1060 °С | ||||||||||||||||
Образец 25 мм | ≥245 | ≥570 | ≥26 | ≥40 | ||||||||||||
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Закалка в воду или на воздухе с 1050-1080 °C (образцы) | ||||||||||||||||
0,2-2,0 | ≥570 | ≥38 | ||||||||||||||
<0,2 | ≥570 | ≥19 | ||||||||||||||
Листовой горячекатаный (1,5-3,9 мм) и холоднокатаный (0,7-3,9 мм) прокат по ГОСТ 5582-75. Закалка в воду или на воздухе с 1080-1150 °C | ||||||||||||||||
≥245 | ≥510 | ≥35 | ||||||||||||||
Листовой горячекатаный (4,0-50,0 мм) и холоднокатаный (4,0-5,0 мм) прокат по ГОСТ 7350-77. Закалка в воду от 1030-1130 °C | ||||||||||||||||
≥265 | ≥540 | ≥35 | ||||||||||||||
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по ГОСТ 5949-75. Закалка на воздухе или в воду с 1100-1150 °C | ||||||||||||||||
Образец | ≥196 | ≥490 | ≥35 | ≥50 | ||||||||||||
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по СТП 26.260.484-2004. Закалка в воду или на воздухе с 1100-1150 °C | ||||||||||||||||
Образец | ≥270 | ≥550 | ≥35 | ≥40 | ||||||||||||
Трубы холоднодеформированные после аустенизации в состоянии поставки | ||||||||||||||||
Образец | ≥529 | ≥35 | ||||||||||||||
Трубы. Закалка на воздухе или в воду с 1100-1150 °C | ||||||||||||||||
212x60 | ≥200 | ≥500 | ≥35 | ≥50 | ||||||||||||
Штамповки по ОСТ 1 90176-75. Закалка в воду или на воздухе с 1100-1150 °C | ||||||||||||||||
Образец | ≥245 | ≥569 | ≥35 | ≥50 |
Механические свойства при повышенных температурах |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с | ||||||||||||||||
800 | ≥215 | ≥255 | ≥24 | ≥67 | ||||||||||||
900 | ≥135 | ≥135 | ≥37 | ≥77 | ||||||||||||
1000 | ≥64 | ≥71 | ≥49 | ≥77 | ||||||||||||
1100 | ≥39 | ≥44 | ≥51 | ≥70 | ||||||||||||
1200 | ≥22 | ≥27 | ≥27 | ≥31 | ||||||||||||
Прутки диаметром 38-55 мм. Закалка в воду с 1180 °С + Старение при 800 °С (выдержка 4 ч) | ||||||||||||||||
20 | 295-320 | 600-660 | 29-35 | 47-54 | ||||||||||||
300 | 235 | 520-540 | 25-28 | 45-49 | ||||||||||||
400 | 225 | 540 | 24-32 | 39-45 | ||||||||||||
500 | 210 | 520-540 | 25-31 | 41-45 | ||||||||||||
600 | ≥195 | ≥440 | ≥24 | ≥46 | ||||||||||||
700 | 185-195 | 315-330 | 19-24 | ≥35 | ||||||||||||
800 | 165 | 185-205 | 19-27 | ≥34 |
Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки и температуры испытания |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Прутки сечением 38-55 мм. Закалка в воду с 1180 °С + Старение при 800 °С (выдержка 4 ч) (указана температура и время тепловой выдержки) | ||||||||||||||||
650 °С, 10000 ч | 20 | ≥330 | 590-630 | 12-18 | 28 | |||||||||||
650 °С, 10000 ч | 650 | ≥205 | 340-390 | 11-15 | 16-21 | |||||||||||
700 °С, 10000 ч | 20 | ≥320 | 510-550 | 5-6 | 8-10 | |||||||||||
700 °С, 10000 ч | 650 | ≥195 | 285-330 | 4-5 | 5-8 | |||||||||||
800 °С, 10000 ч | 20 | ≥275 | 580-620 | 14-28 | 20-39 | |||||||||||
800 °С, 10000 ч | 650 | ≥175 | 340-370 | 5-10 | ≥20 | |||||||||||
800 °С, 2000 ч | 650 | ≥175 | ≥390 | 14-19 | 23-24 | |||||||||||
800 °С, 2000 ч | 500 | ≥195 | ≥460 | 22 | 33-43 | |||||||||||
800 °С, 2000 ч | 20 | ≥295 | ≥640 | 26-35 | 29-42 | |||||||||||
800 °С, 2000 ч | 800 | ≥145 | ≥185 | 6-8 | 12-16 | |||||||||||
800 °С, 4000 ч | 20 | ≥315 | 590-630 | 17-32 | 20-39 | |||||||||||
800 °С, 4000 ч | 500 | ≥195 | ≥470 | 18-25 | 29-35 | |||||||||||
800 °С, 4000 ч | 650 | ≥185 | ≥350 | 8-12 | 15-17 | |||||||||||
800 °С, 4000 ч | 800 | ≥135 | ≥185 | 7-10 | 13-18 |
Механические свойства при испытании на длительную прочность |
Предел ползучести, МПа | Скорость позучести, %/ч | Температура испытания, °C | Предел длительной прочности, МПа | Длительность испытания, ч | Температура отпуска, °C |
---|---|---|---|---|---|
53 | 1/100000 | 650 | 113 | 10000 | 650 |
34 | 1/100000 | 700 | 59 | 10000 | 700 |
12 | 1/100000 | 800 | 78 | 100000 | 650 |
34 | 100000 | 700 |
Технологические свойства |
Обрабатываемость резаньем | В нормализованном и отпущенном состоянии при НВ 178 и sВ=610 МПа Kn б.ст.=0.4 |
Особенности термической обработки | Изделия из стали, предназначенные для работы в условиях повышенных требований к жаростойкости и жаропрочности, подвергаются закалке в воду или на воздухе с 1100-1150 °С. Время выдержки при нагреве под закалку для изделий с толщиной стенки до 10 мм - 30 мин, свыше 10 мм - 20 мин + 1 мин на 1 мм максимальной толщины. |
Свариваемость | ограниченно свариваемая. Для ремонта сварных соединений оборудования, работающего в радиоактивных средах рекомендуется применение ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (с присадочным или без присадочного материала) и ручной дуговой сварки покрытыми электродами. |
Температура ковки | Начала - 1220 °C, конца - 900 °C. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. |
Температура критических точек |
Критическая точка | Температура °C |
---|---|
AC1 | |
AC3 | |
AR3 | |
AR1 | |
MN |
Предел выносливости |
Термообработка, состояние стали | s-1
(МПа)
| t-1
(МПа)
| n | sB
(МПа)
| s0,2
(МПа)
|
---|---|---|---|---|---|
255 | 590 | ||||
Закалка в воду или на воздухе с 1100 °C. НВ 140-200 | 245 | 570 | 290 |
Жаростойкость |
|
Физические свойства |
Температура испытания, °С | 0 | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) | 200 | 204 | 182 | 176 | 170 | 160 | 150 | 141 | |||
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа) | |||||||||||
Плотность (r, кг/м3) | 7900 | 7900 | 7760 | 7720 | 7670 | 7620 | 7540 | ||||
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С)) | 14 | 13,8 | 16 | 19 | 22 | 21,7 | |||||
Уд. электросопротивление (R, НОм · м) | 1000 | 1000 | |||||||||
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 14,9 | 15,7 | 16,6 | 17,3 | 17,5 | 17,85 | 17,9 | 17,9 | |||
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 538 | 538 |
Обозначения |
|