Сталь 14х17н2: характеристики, гост, аналоги, применение

Круг нержавеющий 14Х17Н2 – это изделие в виде калиброванного прута, изготавливается из коррозиестойкой жаропрочной стали мартенсито-ферритного типа, различного диаметра для производства деталей, которые будут эксплуатироваться в условиях агрессивной среды с пониженными температурами по ГОСТ 15955-77.

Маркировка и расшифровка

Как известно, конечные свойства изделия определяются химическим составом стали и последующей механической и/ или термомеханической обработкой. Каждый из элементов влияет на матрицу, и влияние это зависит от:

  • соотношения всех элементов друг с другом;
  • видов соединения, которые они образуют (карбиды, сульфиды, нитриды, оксиды и т. д.);
  • места расположения карбидов в зернах металла.

Поэтому маркировка указывает на самые важные элементы, которые максимально влияют на технические характеристики и способы обработки металла. Сталь 14Х17Н2 указывает на содержание 3 основных металлов для этой марки:

  1. первая цифра 14 пишется без буквенного индекса, она определяет содержание главного в любой стали — углерода;
  2. второй индекс Х17 — указывает на содержание 17 % хрома;
  3. третий индекс Н2 — указывает на легирование никелем в количестве 2 % от общего состава. — Остальные элементы влияют незначительно, т. к. их содержание не превышает минимального порога.

Это обозначение принято в России и регламентируется отечественными стандартами.

Технологические свойства нержавеющего круга 14х17н2

Такие отличительные эксплуатационные свойства круга приобретаются за счет применения легирующих элементов сплава из углерода (14%), хрома (17%), никеля (2%) или титана (0,2%), а также применение термической (закалка 975-1040°С) и химической обработки, чем укрепляются его технологические характеристики.

Присутствуют технологические трудности, связанные с использованием высоколегированного прута AISI 431 – это трудная свариваемость и склонность к отпускной хрупкости. Поэтому необходимо произвести отпуск при помощи термообработки изделия.

У данной нержавеющей стали, из которой производится круг, есть аналог, это сталь марки 20Х17Н2. К тому же, можно купить нержавеющий круг AISI431, производства США, а можно и аналоги, такие как Х20CrNi72 (Германия), SUS431 (Япония), Z15CN16-02(Франция), 431S29(Англия).

Химический состав и свойства

Основным нормативным документом для стали является ГОСТ 5632-72. Согласно ему в состав материала входят следующие компоненты:

Их содержание в составе приведено в таблице:

Свойства стали 14Х17Н2 позволяют использовать ее во многих областях деятельности. Она характеризуется надежностью и долговечностью, возможностью резки после закалки и отпуска, трудосвариваемостью.

Для соединения деталей с помощью сварного шва необходимо предварительно нагреть изделия, а после его создания подвергнуть конструкцию термообработке. Кроме того, сталь становится хрупкой при отпуске.

Получение структуры

Марка 14х17н2 относится к хромоникелевой стали аустенитно-ферритного класса. Это сложная структура, которую приобретают сильнолегированные стали такими элементами как никель, хром, кремний.

Содержание углерода 0,14-0,17 % позиционирует эти стали как среднеуглеродистые.

Если можно провести аналогию по прочности, то из нелегированных сталей с таким содержанием углерода изготавливают арматуру 1-3 класса прочности.  

Но в конечном итоге, свойства, за которые цениться это сплав, определяет его структура. Если при выплавке должно обеспечиваться условие однородности расплава, отсутствием включений, небыстрым охлаждением, то дополнительные свойства изделие получает при закалке и отпуске.   

Все возможные способы обработки стали 14х17н2 определены научно-исследовательским путем и описаны в строгой последовательности в марочнике, требования по проведению процессов изложены в ГОСТах.  

Сталь 14Х17Н2: характеристики, ГОСТ, аналоги, применение

Преимущества металла

К достоинствам материала относятся:

  • устойчивость к коррозии и воздействию агрессивной среды (кислотной, влажной, щелочной);
  • устойчивость к механическим воздействиям и повреждениям;
  • сохранение рабочих характеристик стали 14Х17Н2 при повышении и понижении температуры;
  • возможность эксплуатации при температуре 400-500 градусов.

Область применения

Из данного металла производят:

  • детали компрессоров;
  • фланцевые элементы;
  • втулки;
  • валы;
  • дисковые комплектующие;
  • лопасти турбин.

Технические характеристики

К техническим характеристикам сплава относятся:

твердость стали 14Х17Н2 по Роквеллу

63-65;
предел текучести 637 МПа;
температура ковки 1250-900 градусов;
плотность 7750 кг/м 3 ;
температура плавления 1310-1350 градусов.

Сортамент

К основным формам, изготавливаемым из стали, относятся:

  • полосы (горячий прокат или ковка);
  • листы малой и большой толщины;
  • круглые и квадратные трубы, полученные с помощью ковки;
  • круглые, квадратные и шестигранные изделия, прошедшие процедуру калибровки;
  • круглые и квадратные горячекатаные трубы.

На каждый вид изделия из жаропрочной стали 14Х17Н2 имеется свой нормативный документ (ГОСТ). Также изготавливаются прокатные элементы со специальной отделкой поверхности.

Стальные прутки

Получение данного вида изделий происходит в строгой последовательности:

  • закалка при 970-1045 градусах в масляной ванне;
  • отпуск до 270-355 градусов;
  • закалка при 1000-1035 градусах в масле;
  • отпуск на воздухе при 615-665 градусах.

Диаметр прутьев не превышает 60 мм. К основным техническим характеристикам относятся предел текучести – 630-840 МПа, прочность на растяжение – 1085 МПа, относительное удлинение – 9-17%, сужение – 31-54%.

Горячекатаные и холоднокатаные листы

Одной из сфер применения стали 14Х17Н2 является изготовление листов, которые используются в качестве металлоконструкций в строительстве и прочих отраслях деятельности.

Изготовление листов осуществляется посредством закалки при 955-1055 градусах и отпуск при 270-355 градусах. В результате материал обладает пределом текучести 880 МПа, относительным удлинением 9-11% без сужения.

Стальные поковки

Для производства поковок из марки стали 14Х17Н2 используется два способа:

  1. Закалка в масляной ванне при 970-1025 градусах, отпуск в воздушной среде до 670-705 градусов. Сечение поковок может достигать 1 м. К рабочим параметрам относятся предел текучести – 638 МПа, предел прочности – 785 МПа, удлинение – 12%, сужение – 30%.
  2. Закалка в масляной ванне при 990-1035 градусах, отпуск в два этапа при 665-680 градусах. Сечение поковок не превышает 0,1 м. Характеристики: предел текучести – 541 МПа, предел прочности – 691 МПа, удлинение – 16%, сужение – 39%.

Аналоги

Жаропрочная сталь 14Х17Н2 имеет несколько аналогов российского и зарубежного производства:

  • японская SUS431;
  • американская AISI 431;
  • английская 431S29;
  • французская Z15CN16-02;
  • немецкие X20CrNi72 и X22CrNi17;
  • российская 20Х17Н2.

Марка стали — 14Х17Н2

Стандарт — ГОСТ 5632

Сталь 14Х17Н2 содержит углерода в среднем 0,14%, Х17 — указывает содержание хрома в стали примерно 17%, Н2 — указывает содержание никеля в стали около 2%. Сталь легированная, коррозионно-стойкая, жаропрочная.

Нержавеющая сталь 14Х17Н2 применяется для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах и при пониженных температурах в химической, авиационной и других отраслях промышленности. Наибольшей коррозионно-стойкостью обладает после закалки с высоким отпуском.

Из нержавеющей стали 14Х17Н2 изготовляют детали и узлы основного оборудования АЭС, рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепеж, детали компрессорных машин и другие детали, работающие при температуре до 800°С.

Массовая доля основных химических элементов, %
C — углерода
Si — кремния
Mn — марганца
Cr — хрома
Ni — никеля
0,11-0,17 Не более 0,80 Не более 0,80 16,00-18,00 1,50-2,50
Температура критических точек, °С
Ac1
Ac3
Ar1
Ar3
720 830 700
Технологические свойства
Ковка Температура ковки, °С: начала 1250, конца 900. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость Трудносвариваемая. Способы сварки: ручная дуговая сварка, аргонодуговая сварка, контактная сварка. Сварные соединения в зоне термического влияния обладают пониженной коррозионной стойкостью, поэтому после сварки необходим отпуск при 680-700°С в течении 30-60 мин.
Обрабатываемость резанием В закаленном и опущенном состоянии при HB 330: Kv твердый сплав = 0,6 Kv быстрорежущая сталь = 0,3
Склонность к отпускной хрупкости Склонна
Физические свойства
Температура испытаний, °С
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
20-100
20-200
20-300
20-400
20-500
20-600
20-700
20-800
20-900
20-1000
Модуль нормальной упругости E, ГПа 193 164 148 133
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа
Плотность ρn, кг/м 3 7750
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К) 21 22 23 24 24 25 26 27 28 30
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м 720 780 840 890 990 1040 1110 1130 1160 1170
Коэффициент линейного расширения α*10 6 , K -1 9,8 10,6 11,8 11,0 11,1 11,3 11,0 10,7 11,4 11,5
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) 462

Отверстия под резьбу

Таблица сверл для отверстий под нарезание трубной цилиндрической резьбы.

Размеры гаек под ключ

Основные размеры под ключ для шестигранных головок болтов и шестигранных гаек.

G и M коды

Примеры, описание и расшифровка Ж и М кодов для создания управляющих программ на фрезерных и токарных станках с ЧПУ.

Типы резьб

Типы и характеристики метрической, трубной, упорной, трапецеидальной и круглой резьбы.

Масштабы чертежей

Стандартные масштабы изображений деталей на машиностроительных и строительных чертежах.

Режимы резания

Онлайн калькулятор для расчета режимов резания при точении.

Отверстия под резьбу

Таблица сверл и отверстий для нарезания метрической резьбы c крупным (основным) шагом.

Станки с ЧПУ

Классификация станков с ЧПУ, станки с ЧПУ по металлу для точения, фрезерования, сверления, расточки, нарезания резьбы, развёртывания, зенкерования.

Режимы резания

Онлайн калькулятор для расчета режимов резания при фрезеровании.

Форматы чертежей

Таблица размеров сторон основных и дополнительных форматов листов чертежей.

CAD/CAM/CAE системы

Системы автоматизированного проектирования САПР, 3D программы для проектирования, моделирования и создания 3d моделей.

Чтение чертежей

  • Техническое черчение, правила выполнения чертежей деталей и сборочных чертежей.
  • Данная марка стали взаимозаменяема со сталью марки 20Х17Н2.
  • По классификации, данный материал относится к коррозионно — стойкой жаропрочной стали и применяется при работе в агрессивной среде с пониженными температурами.
  • Из стали 14Х17Н2 изготавливают различные детали для компрессорных машин и другие детали.
  • По технологическим свойствам, сталь 14Х17Н2 трудно свариваемая и является склонной к отпускной хрупкости.
Читайте также:  Холодная сварка: высокотемпературная холодная сварка для металла

Химические свойства стали 14х17н2

Кремний, %

Марганец, %

Медь, %

  1. Никель, %
  2. Сера, %
  3. Титан, %
  4. Углерод, %

Фосфор, %

Хром, %

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ 14Х17Н2 (ЭИ268)

Термообработка, состояние поставки

Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Прутки. Закалка 975-1040 °С, масло. Отпуск 275-350 °С, воздух 60 835 1080 10 30 49
Закалка 1000-1030 °С, масло. Отпуск 620-660 °С, воздух 60 635 835 16 55 75
Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 960-1050 °С, вода или воздух. Отпуск 275-350 °С, воздух (образцы поперечные) Образцы 882 1078 10
Поковки. Закалка 980-1020 °С, масло. Отпуск 680-700 °С, воздух. 637 784 12 30 49 248-293

Поковки. Закакла 1010-1030 °С, масло.

Двойной отпуск 665-675 °С, печь или воздух.

«>

Adblock detector

Поделитесь в соц.сетях:

Источник: https://intehstroy-spb.ru/spravochnik/krug-nerzhaveyuschiy-aisi-431-14h17n2.html

Сталь максимум: Сталь 14Х17Н2

Этот материал представляет собой коррозионно-стойкую жаропрочную сталь. Относится он к классу мартенсито-ферритных. Также в технической литературе вы можете встретить наименования 1Х17Н2 или ЭИ268. Это не аналоги, а другие обозначения данной марки.

Коррозионная стойкость — способность материалов сопротивляться коррозии, определяющаяся скоростью коррозии в данных условиях. Для оценки скорости коррозии используются как качественные, так и количественные характеристики. Изменение внешнего вида поверхности металла, изменение его микроструктуры являются примерами качественной оценки скорости коррозии.

см. Википедию

Из стали 14Х17Н2 производят:

  • фасонный и сортовой прокат,
  • рабочие лопатки, диски, валы и втулки,
  • фланцы, фитинги и крепежи,
  • калиброванные и шлифованные прутки,
  • запчасти компрессорных машин, предназначенных для работы на нитрозном газе,
  • серебрянки,
  • тонкостенные и толстостенные листы,
  • полосы, поковки и кованные заготовки,
  • детали, которые работают с агрессивными средами и при пониженных температурах.

Все эти элементы используются в различных областях промышленности.

Точный химический состав стали 14Х17Н2

Эксплуатационные и технические характеристики изделий из данного материала, а также его химический состав прописаны в нормативе ГОСТ 5632-72. Сплав включает в себя 9 элементов.

Основные из них:

Второстепенные:

  • Кремний
  • Марганец
  • Медь
  • Титан
  • Углерод
  • Фосфор
  • Сера

Точное процентное соотношение веществ вы можете посмотреть в таблице и на диаграмме ниже.

Cr Ni Si Mn Cu Ti С Р S
от 16 до 18 1,5 – 2,5 менее 0,8 меньше 0,8 менее 0,3 до 0,2 0,11 – 0,17 до 0,03 меньше 0,025

Сталь 14Х17Н2: характеристики, ГОСТ, аналоги, применение

Свойства стали 14Х17Н2

Данный сплав обладает отличными техническими характеристиками. Он очень надежный и долговечный. Изделия из этого материала широко используются в различных направлениях современной промышленности.

Удельный вес данного металла составляет 7750 кг/м3. Его термическая обработка осуществляется следующим образом:

  • закалка при температуре до 1020oC,
  • обработка в масле,
  • отпуск при показаниях термометра около +700oC,
  • охлаждение на воздухе.

Начальная температура ковки достигает 1250 oC, конечная — 900oC. Сечение доходит до 350 мм. Твердость материала составляет HB 10 -1 = 228 — 293 МПа.

Критические температурные отметки:

  • Ac1 = 720
  • Ac3(Acm) = 830
  • Ar1 = 700

Обрабатываемость резанием возможна в закаленном и отпущенном состоянии. Материал относится к трудносвариваемым, поэтому осуществлять сварку необходимо с предварительным нагревом и дальнейшей термообработкой. При этом стоит учитывать, что сплав склонен к отпускной хрупкости.

Технические характеристики наиболее распространенных изделий из стали 14Х17Н2

Стальные прутки

Во время первого этапа обработки их закаливают маслом при температуре от +975° до +1040°С. Затем отпускают на воздухе при показаниях термометра от +275° до +350°С. При втором шаге изделия закаливаю маслом с температурой 1000°-1030°С, затем вновь следует отпуск на воздухе, но уже при 620°-660°С.

Такие прутки имеют сечение до 60 мм. Их условный предел текучести варьируется от 635 МПа до 835 МПа. Максимальный предел прочности при растяжении составляет 1080 МПа. Показатели относительного удлинения после разрыва варьируются в пределах от 10% до 16%, сужения – от 30% до 55%.

Горячекатаные и холоднокатаные стальные листы

Их закаливают в воде или на воздухе при температуре 960°-1050°С. Отпуск поперечных образцов происходит на воздухе при 275°-350°С.

Условный предел текучести данных листов составляет 882 МПа. Сопротивление на разрыв достигает 1078 МПа. Относительное удлинение после разрыва около 10%, сужение при этом не происходит.

Стальные поковки

Изготовление этих деталей осуществляет двумя методами.

Первый:

Изделие закаливается маслом при температуре 980° — 1020°С и отпускается на воздухе при 680° — 700°С. Его сечение при этом может доходить до 1000 мм. Предел текучести составляет 637 МПа. Временное сопротивление разрыву – 784 МПа. Относительное удлинение после разрыва достигает двенадцати процентов, а сужается деталь до 30%.

Второй:

Поковку закаливают маслом при 1000° — 1030°С. Затем ее ждет двойной отпуск в печи или на воздухе при температуре от 665° до 675°С. Сечение таких деталей доходит до 100 мм. Предел текучести условно достигает 540 МПа. Сопротивление на разрыв – 690 МПа. Удлинение после разрыва может доходить до 15%, а сужение до 40%.

Отечественные и зарубежные аналоги стали 14Х17Н2

Россия 20Х17Н2
Германия X22CrNi17, X20CrNi72
Франция Z15CN16-02
Англия 431S29
США 431
Япония SUS431

Интересует прокат из стали этой марки или остались вопросы?

Источник: http://stalmaximum.ru/14kh17n2/

Сталь 14Х17Н2 (ЭИ268)

Заменители

По коррозионной стойкости и жаростойкости сталь близка к стали марки 20X17Н2

Иностранные аналоги

Германия DIN Марка X20CrNi17-2
Номер 1.4057
США (AISI, SAE, ASTM) 431
Франция (AFNOR) Z15CN16-02, Z10CN17
Великобритания (BS) 431S29
Швеция (SS) 2321
Италия UNI X16CrNi16

ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей

Расшифровка стали 14Х17Н2

Цифра 14 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. для стали 14Х17Н2 это значение равно 0,14%.

Буква «Х» указывает на содержание в стали хрома. Цифра 17 после буквы «Х» указывает примерное количество хрома в стали в процентах, округленное до целого числа, т.е. среднее содержание хрома около 17%.

Буква «Н» указывает на содержание в стали никеля. Цифра 2 после буквы «Н» указывает примерное количество никеля в стали в процентах, округленное до целого числа, т.е. среднее содержание никеля около 2%.

Вид поставки

  • Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73.

Лист толстый ГОСТ 7350-77. Лист тонкий ГОСТ 5582-75.

Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Характеристика стали 14Х17Н2

Сталь 14Х17Н2 (Условное обозначение ЭИ268) относится к коррозионностойким, жаропрочнмым сталям мартенситно-ферритного класса, т.е. содержат в своей структуре помимо мартенсита не менее 10% феррита. Наибольшей коррозионостойкостью обладает после закалки с высоким отпуском.

Назначение и применение

Назначение — рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные и другие детали, детали компрессорных машин, работающие на нитрозном газе, детали, работающие в агрессивных средах и при пониженных температурах в химической, авиационной и других отраслях промышленности.

Согласно ГОСТ 5632-2014 сталь 14Х17Н2 в основном применяется как коррозионностойкая, так же может применяться как жаропрочная и не применяется как жаростойкая.

Свариваемость

Сталь 14Х17Н2 относится к трудно свариваемым. Cпособы сварки РДС (ручная дуговая сварка), АрДС (аргонодуговая сварка).

Сварные соединения в зоне термического влияния обладают пониженной стойкостью к МКК (межкристаллитная коррозия) и общей коррозии, поэтому после сварки необходим отпуск при 680-700 °С в течении 30-60 мин.

Применение стали 14Х17Н2 для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали НД на поставку Температура рабочей среды (стенки), °С Дополнительные указания по применению
14X17Н2 ГОСТ 5632 Сортовой прокат ГОСТ 5949, Листы ГОСТ 7350М3б, М2б. От -70 до 350 Для деталей внутренних устройств арматуры, работающих в средах слабой агрессивности при требовании повышенной прочностии твердости.
Поковки ГОСТ 25054 Стойкость против межкристаллитной коррозии обеспечивается термообработкой на твердость 22,5…31 HRC (229…285 НВ) и 25…28 HRC(240…260 НВ)
Для деталей электромагнитных клапанов с улучшенными магнитными свойствами (после длительного отжига на твердость 25…28 HRC (240…260 НВ). После закалки и низкого отпуска температураприменения 200°С

ПРИМЕЧАНИЕ

Сталь 14Х17Н2 стойка к межкристаллитной коррозии после закалки и высокого отпуска.
Испытание на межкристаллитную коррозию проводить по ГОСТ 6032 по методу А (без провоцирующего нагрева), кипятить 15 часов.

Применение стали 14Х17Н2 для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали, по ГОСТ 1759.0 Стандарт или технические условия наматериал Параметры применения
Болты, шпильки, винты Гайки Плоские шайбы
Темпера- турасреды, °С Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2) Темпера- турасреды, °С Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2) Темпера- турасреды, °С Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2)
14Х17Н2 ГОСТ 5632 От -70 до 350 2,5 (25) От -70 до 350 2,5 (25) От -70 до 350 Не регламен-тируется

Применение стали для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали НД на поставку Температура рабочейсреды, °С Дополнительные указания поприменению
14Х17Н2 ГОСТ 5632 Сортовой прокат ГОСТ5949, ГОСТ 1051 От -70 до 350 Применяется для работы в средах слабой агрессивности при требовании повышенной прочности. Стойкость против межкристаллитной коррозии обеспечивается после термической обработки на твердость 22,5…31 HRC (229…285 НВ) и 25…28 HRC (240…260 НВ). Применяется также для деталей с улучшенными магнитными свойствами (после длительного отжига на твердость 25…28 HRC). Пределы применения даны после закалки и высокого отпуска; после низкого отпуска температураприменения 200°С
Читайте также:  Как нарезать резьбу на трубе своими руками правильно: инструмент, инструкция

Применение стали 14Х17Н2 для узла затвора арматуры

Марка стали Температура рабочейсреды, °С Твердость Дополнительные указания поприменению
14Х17Н2 ГОСТ 5632 От -70 до 250 22,5…31 HRC Работоспособность узла затвора обеспечивается при наличии разности твердости уплотнительныхповерхностей
14Х17Н2 ГОСТ 5632 От -70 до 250 22,5…31 HRC

Применение стали 14Х17Н2 для направляющих и резьбовых втулок

Марка стали НД на поставку Температура рабочейсреды, °С Дополнительные указания поприменению
14Х17Н2 ГОСТ 5632 Сортовой прокат ГОСТ5949 От -70 до 250 Применяется для работы в условиях атмосферной коррозии и средах слабой агрессивности. Твердость втулок выбирается с учетом твердости шпинделя. Для повышения стойкости против задирания рекомендуетсяприменять хромирование

Применение стали 14Х17Н2 для изготовления основных деталей арматуры атомных станций

Марка стали Вид полуфабриката или изделия Максимально допустимая температураприменения, °С
14Х17Н2 ГОСТ 5632 Поковки, сортовой прокат 350

Физические свойства

Плотность ρ при температуре испытаний, 20 °С — 7750 кг/см3
Удельная теплоемкость c при температуре испытаний, 20°С — 462 Дж/(кг*К)

Модуль нормальной упругости Е, ГПа

При температуре испытаний, °С
20 300 500 600
193 164 148 133

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

При температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
21 22 23 24 24 25 26 27 28 30

Удельное электросопротивление ρ нОм*м

При температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
720 780 840 890 990 1040 1110 1130 1160 1170

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1

При температуре испытаний, °С
20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800 20-900 20-1000
9,8 10,6 11,8 11,0 11,1 11,3 11,0 10,7 11,4 11,5

Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)

С Si Mn Cr Ni S Р
0,11-0,17 не более 0,8 не более 0,8 16,0-18,0 1,5-2,5 не более 0,025 не более 0,03

Механические свойства

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см2 Твердость HB, не более
не менее
ГОСТ 5949-2014 Пруток. Закалка с 975- 1040 °С в масле, отпуск при 275-350°Сохл. на воздухе 60 835 1080 10 30 49 не более 285
Закалка с 1000- 1030 °С в масле, отпуск при 620-660°С, охл. на воздухе 635 835 16 55 75
ГОСТ 7350-77 Лист горячекатаный или холоднокатаный. Закалка с 960-1050°С в воде или на воздухе; отпуск при 275-350 °С, охл. на воздухеобразцы поперечные) Образцы 882 1078 10
ГОСТ 25054-81 Поковка. Закалка с 980-1020 °С в масле; отпуск при 680-700°С,охл. на воздухе До 1000 637 784 12 30 49 248-293
Марочник сталей Уралмашзавода, 1975 г. Поковка. Закалка с 1010-1030 °С в масле; 100 двойной отпуск при 665-675 °С с печьюили на воздухе До 100 540 690 15 40 59 228-269
ГОСТ Состояние поставки Сечени σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ%
не менее
ГОСТ 5949-75 Пруток. Закалка с 1020-1100 °С на воздухе, в масле или в воде 60 196 490 40 55
ГОСТ 18907-73 Пруток шлифованный, обработанный на заданную прочность 1-30 590-830 20
ГОСТ 7350-77 (образцыпоперечные) Лист горячекатаный и холодно-катаный: закалка с 1000-1080 °С в воде Св. 4 206 509 43
ГОСТ 5582-75 (образцы поперечные) закалка с 1050-1080 °С в воде или на воздухе До 3,9 520 40
ГОСТ 25054-81 Поковка. Закалка с 1050- 1000 °С 196 490 35 40
ГОСТ 9940-81 Труба бесшовная горячедефор- мированная без термообработки 3,5-32 510 40

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп.,°С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см2 Твердость НВ
300 930-950 1260-1280 16 59-61 78-95 400-444
400 980-1050 1290-1330 16-17 60-62 61-68 388-444
500 970-1000 1110-1200 14-15 60 54-98 363-386

Примечание. Пруток. Отжиг при 760-780°С, 2 ч, охл. с печью; закалка с 950-975°С, 1 ч в масле.

Механические свойства при повышенных температурах

tисп.,°С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см2
Пруток. Отжиг при 760-780 °С, 2 ч, охл. с печью. Закалка с 950-975 °С, 1 ч в масле; отпуск при 600 °С, 3-6 ч; при 20 °С твердость НВ 269-302
20 680-710 860-880 19-22 60-63 118-147
300 620-640 720 16 65-67
400 580-590 670-680 14-15 63-64
500 510 550-570 17-18 68-70
550 430 460 20 81
Поковка дисков диаметром 700 мм и высотой 30-80 мм. Отжиг с двумя переохлаждениями: при 200-230 и 140-180°С; закалка с 960-980 °С в масле; отпуск при 640-670°С(образцы тенгенциальные); при 20 °С твердость НВ 285
20 680-690 870-890 16 52-55 90-101
200 630-650 780 12-15 47-53 93-108
300 610-630 730-760 11-13 50-53 108-132
400 600-630 730-750 11-12 45 98-117
500 500-540 560-610 15 54-56 108-122
600 280-310 330-340 28-30 83-84 127
Деформированное состояние. Скорость деформирования 2,5 мм/мин
700 215 58 90
800 145 70 92
900 98 75 88
1000 59 80 90
1100 29 80 90
1200 20 80 88
1250 20 68 80

Ударная вязкость KCU

Состояние поставки КСU, Дж/см2, при температуре, °С
+20 -20 -40 -60
Лист толщиной 10 мм. Образцы:
поперечные 56 51 49 47
продольные 71 53 53 52

Механические свойства при испытании на длительную прочность

tисп.,°С Предел ползучести, МПа Скорость ползучести, %/ч
450 274 2/100
tисп.,°С Предел ползучести, МПа &3694;, ч
400 608-686 1000
588-666 2000
450 617 200

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 900. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость — трудносвариваемая. Способ сварки РДС, АрДС. Сварные соединения в зоне термического влияния обладают пониженной стойкостью к МКК и общей коррозии, поэтому после сварки необходим отпуск при 680-700°С в течение 30-60 мин.

Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,4 и Kv б.ст = 0,3 в закаленном и отпущенном состояний при НВ 330.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.

Коррозионная стойкость

Среда t,°С &3694;, ч Глубина коррозии, мм/год
Вода дистиллированная 300 50 0,08
Пар-воздух 100 100 0,005

Жаростойкость

Среда t,°С Глубина, мм/год Группа стойкости или балл
Воздух 900 0,904 Пониженностойкая
1000 2,010 Малостойкая

Источник: http://enginiger.ru/materials/korrozionnostojkie/stal-14h17n2/

Сталь 14х17н2, её характеристики и область применения

Существуют марки стали с максимально удачным соотношением легирующих компонентов и полноценную замену им трудно найти. Такими свойствами и обладает сталь 14х17н2. Ее характеристики и применение разберем ниже.

Благодаря возможности термомеханической обработки проката в большом диапазоне температур, конечные свойства подходят для изготовления многих деталей различной направленности.

Но основные свойства, за которые ценится эта марка — это обладание характеристиками нержавейки: высокая прочность, жаростойкость, коррозионная стойкость.

Эти параметры необходимы при изготовлении деталей, работающих при высоких температурах (в данном случае до 400 ºС).

Применение марка 14х17н2 находит при производстве:

  • лопаток турбин;
  • дисков;
  • валов;
  • втулок;
  • фланцев;
  • деталей компрессорных машин.

Маркировка и расшифровка

Как известно, конечные свойства изделия определяются химическим составом стали и последующей механической и/ или термомеханической обработкой. Каждый из элементов влияет на матрицу, и влияние это зависит от:

  • соотношения всех элементов друг с другом;
  • видов соединения, которые они образуют (карбиды, сульфиды, нитриды, оксиды и т. д.);
  • места расположения карбидов в зернах металла.

Поэтому маркировка указывает на самые важные элементы, которые максимально влияют на технические характеристики и способы обработки металла. Сталь 14Х17Н2 указывает на содержание 3 основных металлов для этой марки:

    1. первая цифра 14 пишется без буквенного индекса, она определяет содержание главного в любой стали — углерода;
    2. второй индекс Х17 — указывает на содержание 17 % хрома;
    3. третий индекс Н2 — указывает на легирование никелем в количестве 2 % от общего состава. — Остальные элементы влияют незначительно, т. к. их содержание не превышает минимального порога.

Это обозначение принято в России и регламентируется отечественными стандартами.

Аналоги

Зарубежная маркировка некоторых стран имеет принципиальное различие. Так в основных странах производителях этой марки:

страна название
США 431
Германия X20CrNi72;  X22CrNi17
Франция Z15CN16-02
Англия 431S29

Получение структуры

Марка 14х17н2 относится к хромоникелевой стали аустенитно-ферритного класса. Это сложная структура, которую приобретают сильнолегированные стали такими элементами как никель, хром, кремний.

Содержание углерода 0,14-0,17 % позиционирует эти стали как среднеуглеродистые.

Если можно провести аналогию по прочности, то из нелегированных сталей с таким содержанием углерода изготавливают арматуру 1-3 класса прочности.  

Но в конечном итоге, свойства, за которые цениться это сплав, определяет его структура. Если при выплавке должно обеспечиваться условие однородности расплава, отсутствием включений, небыстрым охлаждением, то дополнительные свойства изделие получает при закалке и отпуске.   

Все возможные способы обработки стали 14х17н2 определены научно-исследовательским путем и описаны в строгой последовательности в марочнике, требования по проведению процессов изложены в ГОСТах.  

Стоимость 14х17н2

На стоимость влияют не только наличие легируемых элементов, основная стоимость складывается из затрат на производство, его сложности, оборудования и дополнительных расходных материалов. Выплавке этой марки усложняется:

  • Повышенным расходом кислорода, т. е. энергоносителя (чтобы большое количество элементов усвоилось с высоким процентным содержанием, расплав подвергают повышенному окислению, при котором содержание углерода снижено до 0,03-0,04 %);
  • Из-за высокого содержания 3 элементов снижается коэффициент усвоения, что приводит к перерасходу сырья;
  • Ni — дорогой материал, который поставляется в листах (что само по себе является полуфабрикатом);
  • Применяется процедура вакуумирования, для удаления вредных газообразных элементов (О, N, Н), так как они в последствии увеличивают хрупкость, образуют флокены и вызывают ускоренное старение стали;
  • Увеличение времени на охлаждение слитков, чтобы получить нужную структуру.
Читайте также:  Стали: марки, характеристики, применение сплава

При дальнейшей термомеханической обработке 14х17н2 должна получить окончательные свойства. Но это также увеличивает затраты, которые неизбежно влекут повышение стоимости.

  • Изделия проходят окончательную обработку закалка — охлаждение в масле, что требует расхода дорогостоящего вещества;
  • При подгоне по размерах лишний слой снимается, что увеличивает расходы материала;
  • Для обработки твердой стали используются режущие инструменты повышенной прочности.

 Но затраты на марку 14х17н2 оправданны ее высокими технологичными свойствами.   

Источник: https://prompriem.ru/stati/stal-14x17n2.html

Сталь 14Х17Н2

Корзина

Ваша корзина пуста

Главная Классификация сталей сталь 14Х17Н2

Общие сведения

Заменитель
сталь 20Х17Н2.
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, ГОСТ 18907-73. Лист толстый ГОСТ 7350-77. Лист тонкий ГОСТ 5582-75. Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.
Назначение
рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные и другие детали, детали компрессорных машин, работающие на нитрозном газе, детали, работающие в агрессивных средах и при пониженных температурах. Сталь коррозионно-стойкая, жаропрочная мартенситоферритного класса.

Химический состав

Химический элемент %
Кремний (Si), не более 0.8
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn), не более 0.8
Никель (Ni) 1.5-2.5
Титан (Ti), не более 0.2
Фосфор (P), не более 0.030
Хром (Cr) 16.0-18.0
Сера (S), не более 0.025

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Прутки. Закалка 975-1040 °С, масло. Отпуск 275-350 °С, воздух  60  835  1080  10  30  49 
Закалка 1000-1030 °С, масло. Отпуск 620-660 °С, воздух  60  635  835  16  55  75 
Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 960-1050 °С, вода или воздух. Отпуск 275-350 °С, воздух (образцы поперечные)  Образцы  882  1078  10 
Поковки. Закалка 980-1020 °С, масло. Отпуск 680-700 °С, воздух. 

Источник: https://metinpro.ru/stal-14kh17n2

14Х17Н2

Сталь 14Х17Н2 ГОСТ 5632-72

Сталь мартенситно-ферритного
класса

Массовая доля элементов, %
Углерод Кремний Марганец Хром Никель Железо Сера Фосфор Титан Медь
Не более
0,11-0,17 Не более 0,8 Не более 0,8 16,0-18,0 1,5-2,5 Осн. 0,025 0,030 0,2 0,3

В отожженном или отпущенном
состоянии число твёрдости не более 285 НВ.

Температура
критических точек, оС

Ас1 Ас3 (Асm) Аr1
720 830 700
  • Состояние
  • поставки,
  • режимы
  • термической
  • обработки
Сечение, мм
  1. Предел
  2. теку-
  3. чести
  4. σ0,2
  • Временное
  • сопротив-
  • ление
  • σВ
  1. Отно-
  2. си-
  3. тель-
  4. ное
  5. удли-
  6. нение
  7. δ5
Относи-тельное сужение попереч-ного сече-  ния ψ Ударная вязкость KCU,  Дж/см2 Твёрдость, НВ
МПа %
не менее
 Прутки.      Закалка 975-1040оС,  масло. Отпуск 275-350оС, воздух.     Закалка 1000-1030оС,  масло. Отпуск 620-660оС, воздух. 60 835 1080 10 30 49
635 835 16 55 75
  •  Листы горячекатаные
  • или холоднокатаные.
  • Закалка 960-1050оС,
  • вода или воздух.
  • Отпуск 275-350оС,
  • воздух. (Образцы поперечные)
Образцы 882 1078 10
  1. Поковки. Закалка
  2. 980-1020оС, масло.
  3. Отпуск 680-700оС, воздух.
До 1000 637 784 12 30 49 248 — 293
Поковки. Закалка 1010-1030оС, масло. Двойной отпуск 665-675оС, печь или воздух. До 100 540 690 15 40 59 228 — 269

Механические
свойства в зависимости от температуры отпуска.

Температура испытания, оС
  • Предел
  • текучести
  • σ0,2
  1. Временное
  2. сопротив-
  3. ление σВ
  • Относительное
  • удлинение
  • δ5
  1. Относи-
  2. тельное
  3. сужение
  4. попереч-
  5. ного
  6. сечения ψ
Ударная вязкость  KCU, Дж/см2 Твёрдость НВ
МПа %
Пруток. Отжиг 760-780оС, 2ч, охлаждение с печью. Закалка 950-975оС, 1ч, масло.
300 930 – 950 1260 — 1280 16 59 – 61 78 – 95 400 – 444
400 980 – 1050 1290 – 1330 16 – 17 60 – 62 61 – 68 388 – 444
500 970 – 1000 1110 — 1200 14 – 15 60 54 — 98 363 – 388
Температура испытания, оС
  • Предел
  • текучести
  • σ0,2
  1. Временное
  2. сопротив-
  3. ление σВ
  • Относительное
  • удлинение
  • δ5
  1. Относи-
  2. тельное
  3. сужение
  4. попереч-
  5. ного
  6. сечения ψ
Ударная вязкость  KCU, Дж/см2
МПа %
Пруток. Отжиг 760-780оС, 2ч, охлаждение с печью. Закалка 950-975оС, 1ч, масло. Отпуск 600оС, 3-6ч При 20оС НВ 269-302
20 680 – 710 860 – 880 19 – 22 60 – 63 118 – 147
300 620 – 640 720 16 65 – 67
400 580 – 590 670 – 680 14 – 15 63 – 64
500 510 550 – 570 17 – 18 68 – 70
550 430 460 20 81
Поковки дисков диаметром 700 мм высотой 30 – 80 мм. Отжиг с двумя переохлаждениями 200 – 230оС и 140 – 180оС. Закалка 960 – 980оС, масло. Отпуск 640 – 670оС. (Образцы тангенциальные). при 20оС НВ 285
20 680 – 690 870 – 890 16 52 – 55 90 – 101
200 630 – 650 780 12 – 15 47 – 53 93 – 108
300 610 – 630 730 – 760 11 – 13 50 – 53 108 – 132
400 600 – 630 730 – 750 11 – 12 45 98 – 117
500 500 – 540 560 – 610 15 54 – 56 108 – 122
600 280 – 310 330 – 340 28 – 30 83 – 84 127
Деформированное состояние. Скорость деформирования 2,5 мм/мин.
700 215 58 90
800 145 70 92
900 98 75 88
1000 59 80 90
1100 29 80 90
1200 20 80 88
1250 20 68 80

Ударная вязкость KCU,
Дж/см2

Температура, оС Лист толщиной 10 мм в состоянии поставки. Образцы
+20 -20 -40 -60
56 71 51 53 49 53 47 52 Поперечные Продольные

Предел выносливости σ-1=451
МПа, n=107

Жаростойкость.

Среда Температура, оС Глубина,  мм/год Группа стойкости или балл
Воздух 900 1000 0,904 2,010 Пониженно-стойкая Малостойкая

Коррозионная
стойкость.

Среда Температура, оС Длительность испытания, ч Глубина коррозии, мм/год
Вода дистиллированная Пар — воздух 300 100 50 100 0,08 0,005
Предел ползучести, МПа Скорость ползучести,  % /ч Температура, оС
274 2/100 450
Предел длительной прочности, МПа Длительность, ч Температура, оС
  • 608 – 686
  • 588 – 666
  • 617
  1. 1000
  2. 2000
  3. 200
400 450
Физические свойства Температура испытания, оС
20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
   Модуль нормальной упругости    Е, ГПа 193 164 148 133
   Плотность ρn, кг/см3 7750
   Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м · С) 21 22 23 24 24 25 26 27 28 30
Удельное сопротивление ρ, НОм · м 720 780 840 890 990 1040 1110 1130 1160 1170
Физические свойства Температура испытания, оС
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/оС 9,8 10,6 11,8 11,0 11,1 11,3 11,0 10,7 11,4 11,5
   Удельная теплоёмкость   С, Дж/(кг· оС) 462

Назначение: применяется как
сталь с достаточно удовлетворительными технологическими свойствами и химической,
авиационной и других отраслях промышленности. Рабочие лопатки, диски, валы,
втулки.

  • Примечание: наибольшей коррозионностойкостью
    обладает после закалки с высоким отпуском.
  • Температура начала интенсивного
    окалинообразования  –  800оС.
  • Рекомендуемая температура применения  – 400оС.
  • Срок работы – Длительный.
  • Сталь 
    преимущественно применяется  как
    коррозионно-стойкая, а  также
    применяется как жаропрочная.
  • Температура ковки, оС: начала 1250, конца
    900.

Свариваемость – трудно свариваемая. Способ сварки:
РДС, АрДС. Сварочные соединения в зоне термического влияния обладают пониженной
стойкостью к МКК и общей коррозии, поэтому после сварки необходим отпуск при
680-700оС, в течении 30-60 мин.

Обрабатываемость резанием – в закалённом и
отпущенном состоянии при НВ 330,

σВ=590
МПа,  Kυ б. ст=0,3,   Kυ тв. спл=0,4

  1. Склонность к отпускной хрупкости –  склонна.
  2. Сортамент,
    форма и размеры стали должны соответствовать требованиям:
  3.          горячекатаной круглой – ГОСТ 2590-88;
  4.          горячекатаной квадратной – ГОСТ
    2591-88, ОСТ 14-2-205-87, отраслевого стандарта Минчермета СССР;
  5.          кованой круглой и квадратной – ГОСТ
    1133-71;
  6.          горячекатаной и кованой полосовой –
    ГОСТ 4405-75;
  7.          горячекатаной полосовой – ГОСТ 103-76;
  8. горячекатаной шестигранной – ГОСТ 2879-88;
  9. калиброванной круглой – ГОСТ 7417-75;
  10. калиброванной квадратной  – ГОСТ 8559-75;
  11. калиброванной шестигранной – ГОСТ 8560-78;
  12. со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77.

Источник: https://markmet.ru/encyclopedia/14x17n2

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector