Стальные поковки 20Х23Н18 в Минске

Стальные поковки 20Х23Н18 — жаропрочные и жаростойкие изделия для высокотемпературных узлов

Поковки из стали 20Х23Н18 — это деформированные полуфабрикаты, получаемые горячей объемной штамповкой или свободной ковкой из аустенитной хромоникелевой стали. Материал относится к классу жаростойких и жаропрочных сплавов, сохраняющих работоспособность при длительном нагреве до 1000–1050 C. Химический состав по ГОСТ 5632: 22–25 % хрома и 17–20 % никеля обеспечивают стабильную аустенитную структуру без склонности к росту зерна при циклических теплосменах.

Ключевая особенность поковок 20Х23Н18 — сочетание окалиностойкости в окислительных средах с достаточной технологической пластичностью при горячей деформации. В отличие от литых заготовок, кованый металл имеет направленную волокнистую структуру, что повышает сопротивление усталостному разрушению в условиях вибрационных и знакопеременных нагрузок. Механические свойства после нормализации: временное сопротивление — 590–690 МПа, предел текучести — 295 МПа, относительное удлинение — 35 %, ударная вязкость KCU — 98 Дж/см.

Технологические параметры изготовления

Горячую деформацию заготовок 20Х23Н18 выполняют в интервале 1150–850 C. Нижняя граница нагрева ограничена появлением -фазы, выделяющейся при длительной выдержке в диапазоне 650–800 C и снижающей ударную вязкость. После ковки рекомендуется аустенизация при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе для растворения карбидов хрома по границам зерен. Максимальная масса поковок ограничена мощностью прессового оборудования и может достигать 3–5 тонн при свободной ковке.

Обрабатываемость резанием поковок 20Х23Н18 затруднена из-за высокой вязкости и наклепываемости аустенита. Для механической обработки применяют твердосплавные пластины с геометрией, обеспечивающей положительный передний угол, и обильное охлаждение эмульсией. Сварка конструкций из кованых элементов выполняется электродами типа ЦТ-15 или аргонодуговой сваркой с присадкой Св-06Х25НБТЮ.

Применение поковок 20Х23Н18

Изделия востребованы в узлах, работающих при температурах до 1000 C в окислительных средах, а также в средах с повышенным содержанием сернистых соединений. Основные области использования:

• крепежные элементы и фланцевые соединения печей нефтепереработки и пиролиза углеводородов;
• заготовки роликов и подовых плит термических агрегатов;
• детали арматуры для трубопроводов горячих газов и расплавов солей;
• корпуса и крышки муфелей, реторт и конвейерных лент печей отжига;
• элементы оснастки для термообработки — поддоны, кассеты, приспособления;
• детали газотурбинных установок — сопловые и рабочие лопатки, диски.

Сортамент и контроль качества

Поковки 20Х23Н18 поставляются в виде круглых, квадратных, прямоугольных и ступенчатых заготовок, а также колец и дисков. Допуски на размеры регламентируются ГОСТ 7062 и ГОСТ 7829 в зависимости от класса точности. Контроль качества включает проверку химического состава, механических испытаний на растяжение при нормальной и повышенной температуре, ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов.

Особенности эксплуатации

Поковки 20Х23Н18 сохраняют стабильность размеров при длительной выдержке под нагрузкой при 800–900 C. Жаростойкость материала в воздушной среде достигает 1050 C, однако в средах с восстановительным характером и при наличии хлоридов стойкость снижается. Для повышения ресурса деталей, работающих в циклическом тепловом режиме, рекомендуется предварительная стабилизация при 850–900 C в течение 10–15 часов.

При заказе поковок 20Х23Н18 необходимо указывать категорию прочности, группу контроля и требования к ультразвуковому контролю. Для ответственных деталей энергетического машиностроения предусмотрена дополнительная проверка жаропрочности при рабочей температуре и испытания на длительную прочность в течение 100–1000 часов.

Вопросы и ответы