Меню

14х17н10т что за сталь

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:

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.

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.
Читайте также:  Глаза стали впалыми что делать

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

Источник

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 7350
М3б, М2б.
От -70 до 350 Для деталей внутренних устройств
арматуры, работающих в средах
слабой агрессивности при
требовании повышенной прочности
и 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 температура
применения 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 на
материал
Параметры применения
Болты, шпильки, винты Гайки Плоские шайбы
Темпера-
тура
среды, °С
Давление
номи-
нальное,
МПа (кгс/см 2 )
Темпера-
тура
среды, °С
Давление
номи-
нальное,
МПа (кгс/см 2 )
Темпера-
тура
среды, °С
Давление
номи-
нальное,
МПа (кгс/см 2 )
14Х17Н2 ГОСТ 5632 От -70 до 350 2,5 (25) От -70 до 350 2,5 (25) От -70 до 350 Не
регламен-
тируется
Читайте также:  Майкл брайт как мы стали людьми невероятные приключения человечества

к содержанию ↑

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

Марка стали НД на
поставку
Температура
рабочей
среды, °С
Дополнительные
указания по
применению
14Х17Н2
ГОСТ 5632
Сортовой
прокат ГОСТ
5949, 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 температура
применения 200°С

к содержанию ↑

Применение стали 14Х17Н2 для узла затвора арматуры

Марка стали Температура
рабочей
среды, °С
Твердость Дополнительные
указания по
применению
14Х17Н2
ГОСТ 5632
От -70 до 250 22,5…31 HRC Работоспособность узла
затвора обеспечивается при
наличии разности твердости
уплотнительных
поверхностей
14Х17Н2
ГОСТ 5632
От -70 до 250 22,5…31 HRC

к содержанию ↑

Применение стали 14Х17Н2 для направляющих и резьбовых втулок

Марка стали НД на
поставку
Температура
рабочей
среды, °С
Дополнительные
указания по
применению
14Х17Н2
ГОСТ 5632
Сортовой
прокат ГОСТ
5949
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 рекомендуется
применять хромирование

к содержанию ↑

Применение стали 14Х17Н2 для изготовления основных деталей арматуры атомных станций

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

Физические свойства

Плотность ρ при температуре испытаний, 20 °С — 7750 кг/см 3
Удельная теплоемкость c при температуре испытаний, 20°С — 462 Дж/(кг*К)

Модуль нормальной упругости Е, ГПа

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*10 6 , 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

к содержанию ↑

Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)

Механические свойства

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см 2 Твердость HB, не более
не менее
ГОСТ 5949-2014 Пруток. Закалка с 975-
1040 °С в масле,
отпуск при 275-350°С
охл. на воздухе
60 835 1080 10 30 49 не более 285
Закалка с 1000-
1030 °С в масле,

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 воздухе
образцы 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 печью
или 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
(образцы
поперечные)
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

к содержанию ↑

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп.,°С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см 2 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/см 2
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

к содержанию ↑

Ударная вязкость KCU

Состояние поставки КСU, Дж/см 2 , 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.

Источник

Adblock
detector