Нержавеющие стали марок – 20Х23Н13, 15Х25Т.
Стандарт ASTM: 310S AISI.
Область применения
Высоколегированная жаропрочная сталь 20Х23Н18 используется при производстве отдельных деталей для камер сгорания, например хомутов, подвесок, а также деталей крепления. Нередко из этой марки стали производят бесшовные трубы, эксплуатация которых осуществляется при высоких температурах – до +1100 °С.
Вид поставки
Сортовой прокат из нержавеющей стали соответствует ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванные прутки производятся из нержавеющей стали в соответствии с ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, а шлифованные прутки – по ГОСТ 14955-77.
Листы толстые, производимые из стали этой марки, должны соответствовать 7350-77, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74, стальные полосы – ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76, а ленты – ГОСТ 4986-79. При изготовлении кованых заготовок должно быть соответствие ГОСТ 1133-71.
Химический состав
| Химический элемент | Кремний (Si), не более | Медь (Cu), не более | Марганец (Mn), не более | Никель (Ni) | Титан (Ti), не более | Фосфор (P), не более | Хром (Cr) | Сера (S), не более |
| % | 1.0 | 0.30 | 2.0 | 17.0-20.0 | 0.2 | 0.035 | 22.0-25.0 | 0.02 |
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Прутки. Закалка 1100-1150°С, воздух или вода | Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1030-1130°С, вода (образцы поперечные) | Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух | Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух |
| Сечение, мм | 60 | >4 | <0,2 | 0,2-2,0 |
| 0,2, МПа | 196 | 264 |
|
|
| B, МПа | 490 | 539 | 580 | 580 |
| 5, % | 35 | 35 |
|
|
| 4, % |
|
| 19 | 38 |
| , % | 50 |
|
|
|
Механические свойства при повышенных температурах
| tиспытания, °C | B, МПа | KCU, Дж/м2 | 0,2, МПа | 5, % | , % |
| Прутки диаметром 38-55 мм. Закалка 1180°С, вода. Старение 800°С, 4 ч. | |||||
| 20 | 600-660 | 137-186 | 295-320 | 29-35 | 47-54 |
| 300 | 520-540 | 147-166 | 235 | 25-28 | 45-49 |
| 400 | 540 | 147-166 | 225 | 24-32 | 39-45 |
| 500 | 520-540 | 171 | 210 | 25-31 | 41-45 |
| 600 | 440 | 176 | 195 | 24 | 46 |
| 700 | 315-330 | 171 | 185-195 | 19-24 | 35 |
| 800 | 185-205 | 176 | 165 | 19-27 | 34 |
| Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный | |||||
| Скорость деформирования 20 мм/мин. | |||||
| Скорость деформации 0,007 1/с. | |||||
| 800 | 255 |
| 215 | 24 | 67 |
| 900 | 135 |
| 135 | 37 | 77 |
| 1000 | 71 |
| 64 | 49 | 77 |
| 1100 | 44 |
| 39 | 51 | 70 |
| 1200 | 27 |
| 22 | 27 | 31 |
Технологические свойства
Температура ковки
Начальная температура ковки нержавеющей стали должна составлять +1220 °С, а конечная – около + 900 °С. Если сечение нержавеющей стали составляет менее 350 мм, то охлаждение осуществляется в воздухе.
Свариваемость
Ограниченно свариваемая.
Обрабатываемость резанием
В нормализованном и отпущенном состоянии при НВ 178 и B = 610 МПа, Ku б. ст. = 0,4.
Предел выносливости
| Термообработка, состояние стали |
| Закалка 1100°С, вода или воздух. НВ 140-200 |
| -1, МПа | 255 | 245 |
| B, МПа | 590 | 570 |
| 0,2, МПа |
| 290 |
Жаростойкость
| Среда | Воздух | Воздух | Воздух |
| Температура, °С | 650 | 750 | 800 |
| Длительность испытания, чp> | 4500 | 1500 |
|
| Глубина, мм/год | 0,0027 | 0,01 | 0,044 |
| Группа стойкости или балл | 2 | 3 | 4 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | Плотность, кг/см3 | Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | Уд. электросопротивление (p, НОм·м) |
| 20 | 200 | 7900 | 14 | 1000 |
| 100 |
|
| 16 |
|
| 200 |
|
|
|
|
| 300 | 182 |
| 19 |
|
| 400 | 176 | 7760 |
|
|
| 500 | 170 | 7720 | 22 |
|
| 600 | 160 | 7670 |
|
|
| 700 | 150 | 7620 |
|
|
| 800 | 141 |
|
|
|
| 900 |
| 7540 |
|
|
| Температура испытания, °С | Коэффициент линейного расширения (10-6 1/°С) | Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг·°С)) |
| 20-100 | 14.9 | 538 |
| 20-200 | 15.7 |
|
| 20-300 | 16.6 |
|
| 20-400 | 17.3 |
|
| 20-500 | 17.5 |
|
| 20-600 | 17.9 |
|
| 20-700 | 17.9 |
|
| 20-800 |
|
|
| 20-900 |
|
|
| 20-1000 |
|
|
