Сталь 20Х23Н18

Общие сведения

Заменитель

Сталь 20Х23Н13, Сталь 15Х25Т

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 7350-77, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74. Лента ГОСТ 4986-79. Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение

Поковки, бандажи для работы при 650-700 °С, детали камер сгорания, хомуты, подвески и другие детали крепления котлов, муфелей для работы при температуре до 1100 °С, бесшовные трубы. Сталь жаростойкая и жаропрочная аустенитного класса.

Химический состав

Химический элемент	%
Углерод (C), не более	0.2
Кремний (Si), не более	1.0
Медь (Cu), не более	0.30
Марганец (Mn), не более	2.0
Никель (Ni)	17.0-20.0
Титан (Ti), не более	0.2
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr)	22.0-25.0
Сера (S), не более	0.02

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ0,2, МПа	σB, МПа	δ5, %	δ4, %	ψ, %
Прутки. Закалка 1100-1150 °С, воздух или вода.	60	196	490	35		50
Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1030-1130 °С, вода (образцы поперечные)	>4	264	539	35
Лента холоднокатаная. Закакла 1050-1080 °С, вода или воздух.	<0,2		580		19
Лента холоднокатаная. Закакла 1050-1080 °С, вода или воздух.	0,2-2,0		580		38

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	σ0,2, МПа	σB, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/м2
Прутки диаметром 38-55 мм. Закакла 1180 °С, вода. Старение 800 °С, 4 ч.
20	295-320	600-660	29-35	47-54	137-186
300	235	520-540	25-28	45-49	147-166
400	225	540	24-32	39-45	147-166
500	210	520-540	25-31	41-45	171
600	195	440	24	46	176
700	185-195	315-330	19-24	35	171
800	165	185-205	19-27	34	176
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
800	215	255	24	67
900	135	135	37	77
1000	64	71	49	77
1100	39	44	51	70
1200	22	27	27	31

Механические свойства в завис. от тепловой выдержки и температуры испытания

Термообработка, состояние поставки	t испытания, °C	σ0,2, МПа	σB, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/м2
Прутки сечением 38-55 мм. Закалка 1180 °С, вода. Старение 800 °С, 4 ч.
Тепловая выдержка 650 °С, 10000 ч	20	330	590-630	12-18	28	64-69
Тепловая выдержка 650 °С, 10000 ч	650	205	340-390	11-15	16-21	127
Тепловая выдержка 700 °С, 10000 ч	20	320	510-550	5-6	8-10	15
Тепловая выдержка 700 °С, 10000 ч	650	195	285-330	4-5	5-8	49
Тепловая выдержка 800 °С, 2000 ч	20	295	640	26-35	29-42	59
Тепловая выдержка 800 °С, 2000 ч	500	195	460	22	33-43
Тепловая выдержка 800 °С, 2000 ч	650	175	390	14-19	23-24	137-167
Тепловая выдержка 800 °С, 2000 ч	800	145	185	6-8	12-16
Тепловая выдержка 800 °С, 4000 ч	20	315	590-630	17-32	20-39	34
Тепловая выдержка 800 °С, 4000 ч	500	195	470	18-25	29-35	54-59
Тепловая выдержка 800 °С, 4000 ч	650	185	350	8-12	15-17	78-98
Тепловая выдержка 800 °С, 4000 ч	800	135	185	7-10	13-18
Тепловая выдержка 800 °С, 10000 ч	20	275	580-620	14-28	20-39	34
Тепловая выдержка 800 °С, 10000 ч	650	175	340-370	5-10	20	73-80

Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1220 °С, конца 900 °С. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость

ограниченно свариваемая.

Обрабатываемость резанием

В нормализованном и отпущенном состоянии при НВ 178 и σB = 610 МПа, Ku б.ст. = 0,4.

Предел выносливости

σ-1, МПа	σB, МПа	σ0,2, МПа	Термообработка, состояние стали
255	590
245	570	290	Закалка 1100 С, вода или воздух. НВ 140-200

Жаростойкость

Среда	Температура, °С	Длительность испытания, ч	Глубина, мм/год	Группа стойкости или балл
Воздух	650	4500	0,0027	2
Воздух	750	1500	0,01	3
Воздух	800		0,044	4

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	200			182	176	170	160	150	141
Плотность, ρn, кг/см3	7900				7760	7720	7670	7620		7540
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	14	16		19		22
Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м)	1000
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С)	14.9	15.7	16.6	17.3	17.5	17.9	17.9
Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг · °С))	538

 

Условные обозначения

Механические свойства
σB	временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,2	предел текучести условный, МПа
σсж	предел прочности при сжатии, МПа
σсж0,2	предел текучести при сжатии, МПа
σ0,05	предел упругости, МПа
σизг	предел прочности при изгибе, МПа
σ-1	предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ5 , δ4 , δ10	относительное удлинение после разрыва, %
ψ	относительное сужение, %
ν	относительный сдвиг, %
ε	относительная осадка при появлении первой трещины, %
τК	предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ-1	предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV	ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2
HRCэ и HRB	твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB	твёрдость по Бринеллю
HV	твёрдость по Виккерсу
HSD	твёрдость по Шору
Физические свойства
E	модуль упругости нормальный, ГПа
G	модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρn	плотность, кг/м3
λ	коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ	удельное электросопротивление, Ом∙м
α	коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С
с	удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)

 

Поделиться: