Нержавеющая полоса 20Х23Н13 — жаропрочный прокат аустенитного класса
Нержавеющая полоса 20Х23Н13 — это горячекатаный или холоднокатаный плоский прокат из стали аустенитного класса, легированной хромом (22,0–25,0%) и никелем (12,0–15,0%). Материал относится к группе жаростойких и жаропрочных сталей, сохраняющих работоспособность при температурах до 1000 C в окислительных средах. Полоса 20Х23Н13 поставляется в рулонах или отрезках мерной длины, преимущественно толщиной 2–12 мм и шириной 20–300 мм, с травленой или шлифованной поверхностью.
Основное отличие стали 20Х23Н13 от коррозионностойких аустенитных марок типа 12Х18Н10 — повышенное содержание хрома при умеренном содержании никеля. Это обеспечивает высокую окалиностойкость в циклических термических нагрузках, но ограничивает стойкость к межкристаллитной коррозии после длительного нагрева в интервале 500–800 C. Поэтому полоса 20Х23Н13 применяется преимущественно в узлах, работающих при высоких температурах без контакта с агрессивными жидкими средами.
Технические характеристики полосы 20Х23Н13
Механические свойства полосы 20Х23Н13 регламентируются ГОСТ 7350 и ГОСТ 4986. Прокат поставляется в термически обработанном состоянии — аустенитизация при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе или в воде. После закалки структура стали — однородный аустенит с твердостью 170–217 HB.
- Предел текучести — не менее 245 МПа
- Временное сопротивление разрыву — 590–690 МПа
- Относительное удлинение — не менее 25%
- Жаростойкость — до 1000 C (окалиностойкость в воздушной среде)
- Жаропрочность при 800 C — длительная прочность не менее 20 МПа за 1000 ч
| Толщина, мм | Ширина, мм | Состояние поставки | Тип поверхности | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 2–4 | 20–150 | Холоднокатаная, закаленная | Шлифованная, 2B | Элементы печных конвейеров |
| 5–8 | 50–200 | Горячекатаная, закаленная | Травленая | Футеровочные листы, экраны |
| 8–12 | 100–300 | Горячекатаная, закаленная | Травленая, шлифованная | Крепежные элементы, опоры |
Применение полосы 20Х23Н13 в промышленности
Полоса 20Х23Н13 востребована в производстве оборудования для термической обработки металлов, стекольной и цементной промышленности. Из нее изготавливают:
- Конвейерные ленты и сетки для печей отжига и закалки
- Экраны и футеровочные элементы камер сгорания
- Крепежные элементы — шпильки, гайки, прокладки для высокотемпературных фланцевых соединений
- Детали муфелей и реторт для цементации и азотирования
- Элементы горелочных устройств и воздухоподогревателей
- Облицовочные полосы для печей обжига керамики
В условиях циклического нагрева до 900–1000 C полоса 20Х23Н13 демонстрирует стабильную окалиностойкость без склонности к охрупчиванию при медленном охлаждении. Материал хорошо сваривается аргонодуговой сваркой с применением присадок типа Св-07Х25Н13; сварные соединения сохраняют жаростойкость на уровне основного металла. Обработка давлением в холодном состоянии ограничена из-за склонности к наклепу, поэтому гибку и штамповку выполняют с подогревом до 200–300 C.
При заказе полосы 20Х23Н13 необходимо указывать категорию прочности, группу отделки поверхности и способ контроля качества. Для ответственных узлов, работающих под давлением при высоких температурах, требуется ультразвуковой контроль на отсутствие расслоений и неметаллических включений. Химический состав каждой партии подтверждается сертификатом качества с указанием фактического содержания углерода, хрома и никеля.
Вопросы и ответы
До какой температуры можно эксплуатировать полосу 20Х23Н13?
Допустимая температура применения в окислительной атмосфере — до 1000 C. При длительной работе выше 950 C рекомендуется ограничить механические нагрузки из-за снижения жаропрочности.
Чем отличается полоса 20Х23Н13 от стали 12Х18Н10Т?
Сталь 20Х23Н13 содержит больше хрома (23% против 18%) и меньше титана, что обеспечивает более высокую окалиностойкость, но меньшую стойкость к межкристаллитной коррозии в агрессивных средах.
Поддается ли полоса 20Х23Н13 холодной гибке?
Холодная гибка возможна при радиусах не менее 3–4 толщин. Для радиусов менее 2 толщин требуется предварительный подогрев до 200–300 C для предотвращения трещинообразования.
Каким способом сваривается полоса 20Х23Н13?
Рекомендуется аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадкой Св-07Х25Н13. Допустима также ручная дуговая сварка электродами типа ЦЛ-25. После сварки для восстановления коррозионной стойкости требуется аустенитизация.
