Стальные заготовки 20Х20Н14С2 в Минске


Стальные заготовки 20Х20Н14С2 — жаропрочный прокат для высокотемпературных узлов

Стальные заготовки 20Х20Н14С2 — это сортовой прокат из жаропрочной хромоникелевой стали аустенитного класса с добавлением кремния. Материал предназначен для изготовления деталей, работающих в окислительных средах при температурах до 1000–1050 C без применения значительных механических нагрузок. Заготовки поставляются в виде круга, квадрата, полосы или поковок, что позволяет использовать их как исходный материал для последующей механической обработки, ковки или штамповки.

Химический состав стали 20Х20Н14С2 регламентирован ГОСТ 5632 и включает хром (19–22%), никель (12–15%) и кремний (2–3%). Высокое содержание кремния обеспечивает формирование плотной оксидной плёнки SiO на поверхности, которая препятствует диффузии кислорода вглубь металла при нагреве. Именно это свойство определяет окалиностойкость материала в условиях циклического термического воздействия, характерного для печного оборудования и теплообменных агрегатов.

Технологические характеристики заготовок

Заготовки 20Х20Н14С2 поставляются в термически обработанном состоянии — после закалки от 1050–1100 C в воде. Структура материала — аустенит с незначительным количеством карбидов, что обеспечивает стабильность механических свойств при нагреве. Твёрдость после термообработки не превышает 187 HB, что позволяет выполнять лезвийную обработку стандартным инструментом без предварительного отжига.

Механические свойства заготовок при комнатной температуре характеризуются пределом прочности 490–590 МПа и относительным удлинением не менее 20%. При рабочих температурах 800–1000 C кратковременная прочность снижается до 30–60 МПа, поэтому детали из этой стали рассчитывают преимущественно на стойкость к окалинообразованию, а не на несущую способность.

ПараметрКруг 40 ммКруг 80 ммКвадрат 50 ммПолоса 20 100 мм
Предел прочности, МПа540520530510
Предел текучести, МПа295285290280
Относительное удлинение, %24222321
Твёрдость, HB170175172180

Применение заготовок 20Х20Н14С2

Основная область использования заготовок — производство деталей печного оборудования и установок термической обработки. Из стали 20Х20Н14С2 изготавливают:

  • конвейерные ленты и сетки для печей отжига и цементации;
  • муфели, реторты и жаровые трубы газовых печей;
  • поддоны, кассеты и приспособления для закалки и нормализации;
  • детали горелочных устройств и фурменных зон;
  • элементы теплообменников, работающих с агрессивными газовыми средами;
  • крепёжные изделия и арматуру для футерованных печных агрегатов.

Материал также применяется в цементной промышленности для деталей декарбонизаторов и циклонных теплообменников, в химическом машиностроении — для узлов установок пиролиза и конверсии природного газа, работающих при температурах до 900 C. Ограничением является использование стали в средах, содержащих сернистые соединения, — при наличии SO окалиностойкость материала снижается.

Особенности обработки и свариваемости

Заготовки 20Х20Н14С2 допускают горячую деформацию при нагреве до 1100–1180 C с последующим охлаждением на воздухе. Свариваемость материала ограниченная — для соединения деталей применяют аргонодуговую сварку с присадочным материалом аналогичного состава. После сварки рекомендуется аустенизация при 1050 C для восстановления коррозионной стойкости в околошовной зоне. Механическая обработка выполняется твердосплавным инструментом с обильным охлаждением, так как сталь склонна к наклёпу при резании.

Вопросы и ответы

До какой температуры можно эксплуатировать детали из стали 20Х20Н14С2?

Длительная эксплуатация в окислительной атмосфере допускается до 1000 C, кратковременная — до 1050 C. При превышении этих значений начинается интенсивное окалинообразование и рост зерна аустенита.

Какие заготовки 20Х20Н14С2 доступны для поставки?

Сортамент включает круг диаметром 10–200 мм, квадрат со стороной 10–120 мм, полосу толщиной 4–40 мм и поковки по индивидуальным чертежам. Длина заготовок — от 2 до 6 метров.

Требуется ли дополнительная термообработка перед механической обработкой?

Нет, заготовки поставляются в закалённом состоянии с твёрдостью до 187 HB. Материал хорошо обрабатывается резанием без предварительного смягчения.

Можно ли использовать сталь 20Х20Н14С2 в контакте с серосодержащими газами?

Не рекомендуется. При наличии сернистых соединений в атмосфере печи образуются сульфиды никеля, вызывающие межкристаллитное разрушение. Для таких сред применяют стали с повышенным содержанием хрома без никеля.