Круги 20Х23Н18 из жаропрочной стали аустенитного класса
Круги 20Х23Н18 представляют собой сортовой прокат круглого сечения из стали марки 20Х23Н18 (аналог AISI 310S). Материал относится к аустенитному классу с высоким содержанием хрома (2225%) и никеля (1720%). Основное назначение кругов 20Х23Н18 изготовление деталей, работающих в средах с окислительной атмосферой при температурах до 10001050 C. Сплав сохраняет механическую прочность и стойкость к окалинообразованию в условиях циклического нагрева.
Химический состав и структура
Сталь 20Х23Н18 легирована хромом и никелем, что обеспечивает стабильную аустенитную структуру без фазовых превращений при нагреве. Содержание углерода ограничено 0,20%, что снижает склонность к межкристаллитной коррозии после длительной выдержки в интервале температур от 450 до 850 C. Дополнительно в состав вводятся кремний (до 1,0%) и марганец (до 2,0%) для повышения жаростойкости и технологичности при горячей деформации.
Механические свойства при нормальной и повышенной температурах
При 20 C круги 20Х23Н18 демонстрируют предел текучести не менее 300 МПа и временное сопротивление разрыву от 600 до 750 МПа. Относительное удлинение составляет от 30 до 40%, что позволяет выполнять гибку и вальцовку без образования трещин. При нагреве до 800 C предел прочности снижается до 250300 МПа, однако материал сохраняет достаточную несущую способность для ненагруженных и малонагруженных элементов. Твердость по Бринеллю после отжига от 170 до 210 HB.
| Диаметр круга, мм | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость HB |
|---|---|---|---|---|
| от 10 до 20 | от 650 до 750 | от 320 до 360 | от 35 до 40 | от 180 до 210 |
| от 25 до 50 | от 620 до 700 | от 300 до 340 | от 32 до 38 | от 170 до 200 |
| от 55 до 100 | от 600 до 680 | от 290 до 330 | от 30 до 35 | от 170 до 190 |
Технологические особенности обработки
Круги 20Х23Н18 поставляются в горячекатаном или кованом состоянии, после термической обработки (аустенизация при 10501100 C с охлаждением на воздухе). Материал хорошо поддается механической обработке резанием при использовании твердосплавного инструмента с охлаждением. Сварка выполняется электродами типа ЦТ-15 или проволокой Св-20Х23Н18 без предварительного и сопутствующего подогрева. После сварки рекомендуется стабилизирующий отжиг при 850900 C для снятия внутренних напряжений.
Применение в промышленности
Круги 20Х23Н18 востребованы в отраслях, где требуется сочетание жаропрочности и коррозионной стойкости в окислительных средах:
- печестроение детали конвейерных лент, ролики, опоры для термических печей;
- нефтехимическое машиностроение арматура, фланцы, крепеж для установок пиролиза и риформинга;
- энергетика элементы горелочных устройств, экраны камер сгорания, газоходы;
- производство стекла и керамики лопатки вентиляторов, сопла, транспортирующие ролики;
- авиастроение детали выхлопных систем и камер дожигания.
Вопросы и ответы
Какие диаметры кругов 20Х23Н18 доступны?
Стандартный сортамент включает круги диаметром от 10 до 100 мм. Возможен выпуск диаметров до 250 мм по согласованию с производителем.
Какой тип термообработки применяется для кругов 20Х23Н18?
Основной режим аустенизация при температуре от 1050 до 1100 C с последующим охлаждением на воздухе. Для снятия напряжений после сварки используется отжиг при 850900 C.
Можно ли использовать круги 20Х23Н18 в серосодержащих средах?
Применение в атмосферах с высоким содержанием серы ограничено из-за образования сульфидов никеля, снижающих жаропрочность. Для таких условий рекомендуется сталь 20Х23Н18 с дополнительным легированием кремнием.
Чем отличается круг 20Х23Н18 от круга 12Х18Н10Т?
Сталь 20Х23Н18 содержит больше хрома и никеля, что обеспечивает более высокую жаростойкость (до 1050 C против 800 C) и стойкость к окалинообразованию. Круг 12Х18Н10Т предпочтителен для криогенных температур и сред с хлоридами.