Жаропрочный круг 20Х23Н18 в Минске


Жаропрочный круг 20Х23Н18 — сортовой прокат для высокотемпературных узлов

Жаропрочный круг 20Х23Н18 — горячекатаный сортовой прокат из аустенитной хромоникелевой стали аустенитного класса. Материал легирован хромом (22–25 %) и никелем (17–20 %), что обеспечивает окалиностойкость при нагреве до 1000 C и длительную работоспособность в интервале 700–900 C. Круг 20Х23Н18 поставляется в прутках диаметром от 10 до 250 мм, в том числе в калиброванном исполнении с допуском h9–h11 для последующей механической обработки.

Сталь 20Х23Н18 не упрочняется термической обработкой — рабочие свойства достигаются за счет твердорастворного механизма и стабильной аустенитной структуры. После аустенизации при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе материал сохраняет высокую пластичность и сопротивляется росту зерна при длительных выдержках под нагрузкой. Предел длительной прочности при 800 C составляет 90–110 МПа, что позволяет применять круг в элементах, работающих без значительных механических напряжений.

Химический состав и механические характеристики

Состав стали 20Х23Н18 регламентируется ГОСТ 5632 и включает следующие ключевые элементы:

  • углерод — 0,20 % (обеспечивает жаропрочность при умеренных нагрузках);
  • хром — 22,0–25,0 % (формирует плотную оксидную пленку CrO);
  • никель — 17,0–20,0 % (стабилизирует аустенит и повышает жаростойкость);
  • кремний — до 1,0 % (дополнительно повышает окалиностойкость);
  • марганец — до 2,0 % (связывает серу и улучшает горячую пластичность).

Механические свойства круга 20Х23Н18 в состоянии поставки: временное сопротивление разрыву — 590 МПа, предел текучести — 295 МПа, относительное удлинение — 35 %, ударная вязкость KCU — 2,0 МДж/м. Твердость после аустенизации не превышает 187 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках.

Применение жаропрочного круга 20Х23Н18

Круг 20Х23Н18 востребован в производстве оборудования, эксплуатируемого в окислительных средах при высоких температурах. Основные области применения:

  • печестроение — трубы радиантных камер, крепежные элементы футеровки, горелочные устройства;
  • энергетическое машиностроение — детали газовых турбин, камеры сгорания, жаровые трубы;
  • химическая промышленность — аппараты для пиролиза углеводородов, конвейерные ленты печей;
  • стекольная промышленность — ролики отжигательных печей, лопасти перемешивающих устройств;
  • термическое оборудование — муфели, контейнеры для цементации, поддоны закалочных печей.

Материал пригоден для сварки аргонодуговым методом с применением присадки Св-07Х25Н13. При изготовлении сварных узлов рекомендуется ограничить тепловложение и применять аустенитные электроды типа ЭА-395/9. Круг 20Х23Н18 не рекомендуется для работы в средах, содержащих сернистые соединения, а также при циклических нагрузках в интервале 600–850 C из-за склонности к охрупчиванию -фазой.

Сортамент и условия поставки

Круг 20Х23Н18 изготавливается по ГОСТ 2590 и поставляется в следующих исполнениях:

  • горячекатаный диаметром 10–250 мм, длина 2–6 м;
  • кованый диаметром 80–400 мм для крупных поковок;
  • калиброванный диаметром 10–60 мм с допуском h9–h11;
  • со снятой наружной фаской или обточенный по требованию заказчика.
Диаметр, ммСостояние поставкиПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Твердость, HB
20калиброванный59035187
50горячекатаный59035187
100горячекатаный57030187

Вопросы и ответы

До какой температуры можно эксплуатировать круг 20Х23Н18?

Длительная работа материала допустима до 900 C в окислительной среде. Окалиностойкость сохраняется до 1000 C, однако при превышении 900 C наблюдается интенсивный рост зерна и снижение жаропрочных свойств.

Подвергается ли круг 20Х23Н18 закалке и отпуску?

Сталь 20Х23Н18 не упрочняется термической обработкой. Оптимальное состояние достигается аустенизацией при 1050–1100 C с последующим охлаждением на воздухе или в воде.

Какие сварочные материалы применяются для соединения круга 20Х23Н18?

Рекомендуются аустенитные электроды типа ЭА-395/9 и присадочная проволока Св-07Х25Н13. Сварка выполняется аргонодуговым методом с ограниченным тепловложением для предотвращения выделения -фазы.

В каких средах не рекомендуется использовать круг 20Х23Н18?

Материал непригоден для контакта с серосодержащими газами и расплавами серы при высоких температурах. Также не рекомендуется применение в восстановительных средах, разрушающих оксидную пленку.