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.  

 

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
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
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 , 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.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ 14Х17Н2

Кремний, %

Марганец, %

Медь, %

Никель, %

Сера, %

Титан, %

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:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...