Стальные заготовки 20Х23Н13 в Минске

Стальные заготовки 20Х23Н13 — жаропрочный прокат для высокотемпературных узлов

Стальные заготовки 20Х23Н13 — это полуфабрикаты из аустенитной хромоникелевой стали аустенитного класса, легированной хромом (22,0–25,0%) и никелем (12,0–15,0%). Материал относится к группе жаростойких и окалиностойких сталей, сохраняющих работоспособность при температурах до 1000 C в окислительных средах. Заготовки 20Х23Н13 поставляются в виде кованых прутков, поковок, квадратных и круглых сечений для последующей механической обработки и изготовления деталей, эксплуатируемых в условиях циклического нагрева и воздействия агрессивных газовых сред.

Химический состав и механические характеристики

Сталь 20Х23Н13 характеризуется стабильным аустенитным строением, которое обеспечивает высокую пластичность и сопротивление ползучести при длительных термических нагрузках. Основные легирующие элементы — хром и никель — формируют плотную защитную оксидную пленку, предотвращающую диффузию кислорода вглубь металла. Углерод в количестве до 0,20% способствует упрочнению твердого раствора, однако при длительной эксплуатации в интервале 500–800 C возможно выделение карбидов по границам зерен, что ограничивает применение стали в средах с агрессивными хлоридами.

Механические свойства заготовок 20Х23Н13 после термической обработки (закалка от 1050–1100 C в воду или воздух):

• временное сопротивление разрыву — 490–590 МПа;
• предел текучести — не менее 195 МПа;
• относительное удлинение — не менее 30%;
• ударная вязкость KCU — не менее 98 Дж/см;
• твердость после нормализации — 170–217 HB.

Технологические свойства и обрабатываемость

Заготовки 20Х23Н13 хорошо поддаются горячей деформации в интервале 900–1150 C. Ковка и штамповка выполняются с последующим медленным охлаждением для предотвращения образования трещин. Обрабатываемость резанием оценивается как удовлетворительная, однако из-за склонности аустенитной структуры к наклепу требуется применение твердосплавного инструмента с положительными передними углами и обильным охлаждением. Сварка заготовок 20Х23Н13 выполняется электродами типа Э-10Х25Н13Г2 или аргонодуговой сваркой с присадочной проволокой аналогичного состава; после сварки рекомендуется аустенитизация при 1050–1080 C для снятия внутренних напряжений.

Применение в промышленности

Заготовки 20Х23Н13 востребованы в отраслях, где требуется сочетание жаропрочности, окалиностойкости и коррозионной стойкости в окислительных средах. Типовые области использования:

• печестроение — детали конвейерных печей, муфели, ролики, горелочные устройства;
• нефтегазовое машиностроение — крепеж и арматура для установок каталитического крекинга;
• энергетика — элементы газоходов, воздухоподогреватели, экраны топочных камер;
• химическая промышленность — аппараты для производства азотной кислоты, теплообменники;
• стекольная промышленность — формы и детали стеклоформующих машин.

Сортамент и условия поставки

Заготовки 20Х23Н13 изготавливаются по ГОСТ 1133, ГОСТ 2590, ГОСТ 2591 и ТУ предприятий-изготовителей. Возможные виды поставки:

• поковки прямоугольного и круглого сечения массой до 2,5 т;
• кованые прутки диаметром 40–250 мм;
• квадратные заготовки со стороной 50–200 мм;
• плиты и пластины толщиной 20–120 мм.

Особенности эксплуатации

При выборе заготовок 20Х23Н13 необходимо учитывать, что сталь не предназначена для работы в средах, содержащих серу и сернистые соединения при высоких температурах — это вызывает межкристаллитную коррозию. В интервале температур 600–800 C наблюдается склонность к -хрупкости при длительных выдержках, поэтому для ответственных узлов, работающих в этом диапазоне, рекомендуется применять стали с дополнительным легированием титаном или ниобием. Заготовки 20Х23Н13 оптимальны для оборудования с рабочей температурой до 950 C при постоянном режиме и до 1000 C при кратковременных пиковых нагрузках.

Вопросы и ответы