Шестигранник 20Х23Н18 в Минске


Шестигранник 20Х23Н18: жаропрочный сортовой прокат для высокотемпературных узлов

Шестигранник 20Х23Н18 — сортовой прокат из жаростойкой аустенитной стали, поставляемый в виде прутков с шестигранным поперечным сечением. Марка 20Х23Н18 относится к классу жаростойких хромоникелевых сталей с повышенным содержанием хрома (22–25 %) и никеля (17–20 %), что обеспечивает устойчивость к окислению при длительной работе в окислительных средах. Шестигранный профиль изготавливается горячей прокаткой или прессованием с последующей термической обработкой — закалкой от 1050–1100 C с охлаждением на воздухе или в воде.

В отличие от круглого проката, шестигранник удобен для фиксации в трёхкулачковых патронах, губках тисков и цанговых зажимах, что снижает трудоёмкость механической обработки при изготовлении крепежа, шпинделей, клапанов и деталей арматуры. Сталь 20Х23Н18 сохраняет работоспособность в интервале от –196 C до +900 C при кратковременном воздействии и до +800 C при длительной эксплуатации.

Химический состав и механические свойства

Химический состав регламентируется ГОСТ 5632 и ГОСТ 5949. Основные легирующие элементы формируют аустенитную структуру с ограниченным содержанием ферритной фазы.

  • Углерод (C) — 0,15–0,25 %
  • Хром (Cr) — 22,0–25,0 %
  • Никель (Ni) — 17,0–20,0 %
  • Кремний (Si) — не более 1,0 %
  • Марганец (Mn) — не более 2,0 %
  • Сера (S) и фосфор (P) — не более 0,030 % каждая

Предел текучести при 20 C — не менее 245 МПа, временное сопротивление — не менее 590 МПа, относительное удлинение — не менее 40 %. При нагреве до 700 C длительная прочность остаётся достаточной для работы в условиях ползучести под нагрузкой.

Диаметр вписанной окружности, ммРазмер под ключ, ммПредельное отклонение, ммДлина прутка, ммМасса 1 м, кг
1011,5–0,22000–60000,72
1416,0–0,22000–60001,41
1922,0–0,32000–60002,60
2730,0–0,42000–60005,25
3641,0–0,52000–60009,33

Технологические особенности и обработка

Шестигранник 20Х23Н18 обладает склонностью к наклёпу при холодной деформации, поэтому механическую обработку рекомендуется вести с обильным охлаждением. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, сопоставима с другими аустенитными хромоникелевыми сталями. Сварка выполняется ручной дуговой или аргонодуговой сваркой с использованием электродов на основе никеля или аустенитных хромоникелевых электродов; после сварки требуется термообработка для снятия напряжений.

Прутки поставляются в горячекатаном, кованом или калиброванном состоянии. Калиброванный шестигранник имеет более жёсткие допуски и улучшенную чистоту поверхности, что важно при изготовлении деталей на токарных автоматах и обрабатывающих центрах с ЧПУ.

Области применения

  • Крепёжные изделия для печей, сушильных и обжиговых агрегатов
  • Детали арматуры высокотемпературных трубопроводов и пароперегревателей
  • Шпиндели и штоки запорной арматуры в нефтехимической промышленности
  • Элементы горелочных устройств и теплообменников
  • Оснастка для термической обработки и цементации
  • Детали газотурбинных установок и выхлопных систем

Нормативная база

Поставка шестигранника 20Х23Н18 осуществляется по ГОСТ 5949 (сортовой прокат), ГОСТ 5632 (марки стали), ГОСТ 2590 (размеры), а также по техническим условиям производителя. Для ответственных изделий возможна аттестация по требованиям Ростехнадзора и наличие сертификатов качества с результатами испытаний на длительную прочность.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура шестигранника 20Х23Н18?

Длительная эксплуатация возможна до +800 C, кратковременная — до +900 C. При превышении этих температур наблюдается интенсивное окалинообразование и снижение длительной прочности.

Чем шестигранник 20Х23Н18 отличается от 12Х18Н10Т?

Марка 20Х23Н18 содержит больше хрома и никеля, что повышает жаростойкость и сопротивление окислению при высоких температурах. Сталь 12Х18Н10Т предназначена преимущественно для коррозионностойких применений при умеренных температурах.

Можно ли сваривать шестигранник 20Х23Н18 без последующей термообработки?

Для неответственных конструкций допускается сварка без термообработки, однако для деталей, работающих под нагрузкой при высоких температурах, рекомендуется аустенизация или снятие напряжений для предотвращения межкристаллитной коррозии.

Какой допуск на размер шестигранника по ГОСТ 5949?

Предельные отклонения зависят от диаметра вписанной окружности и составляют от –0,2 до –0,5 мм для горячекатаного проката. Калиброванный прокат имеет более жёсткие допуски.