Меню

14х17н2 характеристики стали магнитится

Почему одна марка нержавейки магнитится , а другая нет?

Немного теории: Магнитное поле с определенным уровнем своей напряженности действует на помещенные в него тела таким образом, что намагничивает их.

Ферромагнетики — это такие вещества, к которым, в частности, относятся железо, кобальт и никель способны активно намагничиваться, даже будучи помещенными в слабые магнитные поля.

Мы привыкли определять нержавеющую сталь при помощи магнита. Считается, что «настоящая нержавейка» не должна магнитится, но на практике такой способ диагностики не всегда позволяет получить достоверный результат. Почему так происходит?

Под термином «нержавейка» понимают различные материалы, состав которых может содержать в своей структуре феррит, мартенсит или аустенит , а также их различные комбинации. Характеристики нержавеющей стали зависят от фазовых составляющих и их соотношения. Итак, какая нержавейка магнитится, а какая нет?

Нержавеющие стали, которые магнитятся

Мартенситы и ферриты – сильные ферромагнетики . Таким материалам не страшна коррозия, но при этом магнит на них воздействует, как и на обычную углеродистую сталь. К представленной группе нержавейки относятся хромистые или хромоникелевые стали следующих групп:

Мартенситные – является ферромагнетиком в чистом виде. Это в основном без никелевые стали 20Х13, 30Х13, 40Х13, а также некоторые стали легированные никелем, например сталь 14Х17Н2.

Ферритные — Распространенной магнитной сталью ферритного типа, которая из-за невысокого содержания углерода в своем химическом составе отличается более высокой мягкостью, чем мартенситные сплавы, является 08Х13 и её импортный аналог AISI 410.

Мартенситно-ферритные — Популярной маркой магнитной нержавейки, внутренняя структура которой состоит из мартенсита и свободного феррита, является 12Х13 и её относительный импортный аналог AISI430.

Нержавеющие стали, которые не магнитятся

Чаще всего для производства нержавеющей стали используется хромоникелевый или хромомаргенцевоникелевый сплав. Эти материалы являются немагнитными.

Аустенитные — Наиболее популярной маркой таких нержавеющих сталей, которые занимают ведущее место среди немагнитных стальных сплавов, является 08Х18Н10Т, а так же стали данного типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и их зврубежные аналоги 300-ой серии AISI 304/321/316 и другие.

Аустенитно-ферритные — В основе таких материалов используются хром и никель, ав качестве дополнительных легирующих элементов может применяться марганец.

При добавлении в сплав марганца свыше 9% он становится немагнитным.

Примером являются импортные стали AISI 201 (12Х15Г9НД) и AISI 202 (12Х17Г9АН4).

Источник

Магнитится ли нержавейка: магнитные свойства нержавеющей стали

Учитывая тот факт, что нержавейка сегодня выпускается в большом разнообразии марок, нельзя однозначно ответить на вопрос о том, магнитится она или нет. Магнитные свойства нержавеющих сталей зависят от химического состава и, соответственно, от внутренней структуры сплавов.

Портативный анализатор металлов позволяет быстро определить содержание химических элементов и сделать заключение о качестве нержавеющей стали

От чего зависят магнитные свойства материалов

Магнитное поле с определенным уровнем своей напряженности (Н) действует на помещенные в него тела таким образом, что намагничивает их. При этом интенсивность такого намагничивания, которая обозначается буквой J, прямо пропорциональна напряженности поля. В формуле, по которой вычисляется интенсивность намагничивания определенного вещества (J = ϞH), также учитывается коэффициент пропорциональности Ϟ – магнитная восприимчивость вещества.

В зависимости от значения данного коэффициента все материалы могут входить в одну из трех категорий:

  • парамагнетики – коэффициент Ϟ больше нуля;
  • диамагнетики – Ϟ равен нулю;
  • ферромагнетики – вещества, магнитная восприимчивость которых отличается значительной величиной (такие вещества, к которым, в частности, относятся железо, кобальт, никель и кадмий, способны активно намагничиваться, даже будучи помещенными в слабые магнитные поля).

Направления действия магнитных моментов соседних атомов в веществах различной магнитной природы

Магнитные свойства, которыми обладает нержавейка, связаны еще и с ее внутренней структурой, которая может включать в себя аустенит, феррит и мартенсит, а также их комбинации. При этом на магнитные свойства нержавейки оказывают влияние как сами фазовые составляющие, так и то, в каком соотношении они находятся во внутренней структуре.

Нержавеющие стали с хорошими магнитными свойствами

Хорошими магнитными свойствами отличается нержавейка, в которой преобладают следующие фазовые составляющие:

  • Мартенсит – является ферромагнетиком в чистом виде.
  • Феррит – данная фазовая составляющая внутренней структуры нержавейки в зависимости от температуры нагрева может принимать две формы. Ферромагнетиком такая структурная форма становится в том случае, если сталь нагревают до температуры, находящейся ниже точки Кюри. Если же температура нагрева нержавейки находится выше этой точки, то в сплаве начинает преобладать высокотемпературный дельта-феррит, который является выраженным парамагнетиком.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что магнитится та нержавейка, во внутренней структуре которой преобладает мартенсит. Как и обычные углеродистые стали, такие сплавы реагируют на магнит. По данному признаку их и можно отличить от немагнитных.

Способность нержавейки магнитится не влияет на её коррозионную стойкость

Нержавеющие стали, в которых преобладает феррит или его смесь с мартенситом, чаще всего также относятся к ферромагнетикам, но их свойства могут различаться в зависимости от соотношения фазовых составляющих их внутренней структуры.

Нержавейка, магнитные свойства которой могут изменяться, – это преимущественно хромистые и хромоникелевые сплавы, которые могут относиться к одной из нижеприведенных групп.

Стали с мартенситной внутренней структурой, которые, как и обычные углеродистые, могут упрочняться при помощи закалки и отпуска. Такая нержавейка, кроме предприятий общего машиностроения, активно используются в быту (в частности, именно из нее производят столовые приборы и режущие инструменты). К наиболее распространенным маркам таких магнитных сталей, изделия из которых производятся с термообработкой и могут подвергаться финишной шлифовке и полировке, относятся 20Х13, 30Х13, 40Х13.

Читайте также:  Внешние диски стали медленно работать

Сталь марки 30Х13 менее пластична, чем сплав 20Х13, несмотря на сходный состав (нажмите для увеличения)

В данную категорию также входит сплав марки 20Х17Н2, который отличается повышенным содержанием хрома в своем химическом составе, что значительно усиливает его коррозионную устойчивость. Почему такая нержавейка популярна? Дело в том, что, кроме высокой устойчивости к коррозии, она характеризуется отличной обрабатываемостью при помощи холодной и горячей штамповки, методов резания. Кроме того, изделия из такого материала хорошо свариваются.

Распространенной магнитной сталью ферритного типа, которая из-за невысокого содержания углерода в своем химическом составе отличается более высокой мягкостью, чем мартенситные сплавы, является 08Х13, активно используемая в пищевом производстве. Из такой нержавейки изготавливают изделия и оборудование, предназначенные для мойки, сортировки, измельчения, сортировки, а также транспортировки пищевого сырья.

Механические свойства стали 08Х13

Популярной маркой магнитной нержавейки, внутренняя структура которой состоит из мартенсита и свободного феррита, является 12Х13.

Коррозионная стойкость стали марки 12Х13 (другое название 1Х13)

Нержавеющие стали, не обладающие магнитными свойствами

К нержавеющим сталям, которые не магнитятся, относятся хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые. Их принято разделять на несколько групп.

Наиболее популярной маркой таких нержавеющих сталей, которые занимают ведущее место среди немагнитных стальных сплавов, является 08Х18Н10 (международный аналог по классификации AISI 304). Стали данного типа, к которым также относятся 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, активно используются в производстве оборудования для пищевой промышленности; кухонной посуды и столовых приборов; сантехнического оснащения; емкостей для пищевых жидкостей; элементов холодильного оборудования; емкостей для пищевых продуктов; предметов медицинского назначения и др.

Состав и применение аустенитных сталей

Большие преимущества такой нержавейки, не обладающей магнитными свойствами, – это ее высокая коррозионная устойчивость, демонстрируемая во многих агрессивных средах, и технологичность.

Стали данной группы, наиболее популярными марками которых являются 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т и 12Х21Н5Т, отличаются высоким содержанием хрома, а также пониженным содержанием никеля. Для придания такой нержавейке требуемых характеристик (оптимального сочетания высокой прочности и хорошей пластичности, устойчивости к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию) в ее химический состав вводят такие элементы, как медь, молибден, титан или ниобий.

Химический состав некоторых промышленных марок аустенитно-ферритных сталей (нажмите для увеличения)

Кроме вышеперечисленных, к нержавеющим сталям, которые не магнитятся, относятся сплавы с аустенитно-мартенситной и аустенитно-карбидной структурой.

Как определить, является ли магнитная или немагнитная сталь нержавеющей

Учитывая все вышесказанное, можно сделать следующий вывод: даже если сталь обладает магнитными свойствами, это совершенно не значит, что ее нельзя отнести к сплавам нержавеющего типа. Существует достаточно простой способ, позволяющий проверить, является ли магнитная сталь нержавейкой. Для того чтобы это определить, необходимо зачистить участок поверхности проверяемого изделия до металлического блеска, а затем нанести на этот участок несколько капель концентрированного медного купороса.

На то, что перед вами именно нержавейка, укажет налет красной меди, которым покроется зачищенный участок. Такой несложный способ позволяет очень точно определить, является ли магнитная сталь нержавеющей. А вот проверить (а особенно определить в домашних условиях), относится ли нержавейка к категории пищевых, практически невозможно.

Если вы решили проверить, относится магнитная сталь к нержавеющим или нет, имейте в виду, что такие ее свойства, как способность намагничиваться, нисколько не ухудшают ее коррозионной устойчивости.

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%.

Читайте также:  Марки углеродистых сталей для режущего инструмента

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

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
Читайте также:  Стали отекать ноги икры

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