Жаропрочная сталь 14Х17Н2. Расшифровка, свойства и аналоги

Некоторые марки стали характеризуются оптимальным соотношением легирующих компонентов в составе. Они не могут заменяться другими видами сплавов, что обусловлено индивидуальными свойствами каждого состава. К таким видам относится жаропрочная сталь 14Х17Н2.

Термическая обработка ее может производиться в большом диапазоне температур, что позволяет получать специальные свойства для использования в различных отраслях деятельности. К основным преимуществам ее относятся прочность, устойчивость к действию температуры и коррозии. Это дает возможность на протяжении долгих лет использовать деталь из стали 14Х17Н2 в условиях повышенных температур (до 400 градусов).

Материал характеризуется максимально жесткостью среди устойчивых к коррозии металлов. Он имеет и другое название – ЭИ268. Изделия из него способны сохранять рабочие характеристики при эксплуатации в агрессивной среде, при пониженной и повышенной температуре. Это позволило использовать материал в химической, оборонной и авиационной промышленности.

Вернуться к содержанию

Расшифровка

В наименовании сплава указываются основные компоненты, которые определяют качества металла. Также приводится их концентрация в составе. Расшифровка стали 14Х17Н2 позволяет получить информацию:

• 14 – 14% углерода;
• Х17 – 17% хрома;
• Н2 – 2% никеля.

Отсутствующие в названии элементы присутствуют в значительно меньшем количестве, они придают металлу определенные характеристики.

Вернуться к содержанию

Химический состав и свойства

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

• S;
• C;
• P;
• Ti;
• Cr;
• Cu;
• Ni;
• Mn;
• Si.

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.

 

Вернуться к содержанию

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.

Вернуться к содержанию

Область применения

Из данного металла производят:

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

Вернуться к содержанию

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/м3;
температура плавления	1310-1350 градусов.

Вернуться к содержанию

Стоимость

При определении цены изделия учитывается содержание легирующих компонентов, капиталовложения на изготовление, сложность работ, используемое оборудование, дополнительные материалы. Производство стали усложняется за счет:

• продолжительности остывания заготовки и конечной детали для получения необходимой структуры;
• вакуумирования, которое выводит нежелательные газообразные вещества, понижая хрупкость, содержание флокенов и скорость старения материала;
• использования никеля в составе стали 14Х17Н2, который изготавливается в виде листов и относится к полуфабрикатам;
• слабого химического взаимодействия, которое приводит к повышению расхода компонентов состава;
• большого потребления кислорода, который используется для окисления, повышающего скорость химической реакции и улучшающего взаимодействие компонентов.

Последующая термообработка необходима для наделения стали определенными качествами. Данный процесс также приводит к дополнительным затратам, влияющим на стоимость конечного продукта:

• закалка с охлаждением в масле;
• необходимость создания детали определенного размера, что приводит к срезке металла;
• применение высокопрочных инструментов для мехобработки материала.

Все затраты оправданы с точки зрения технологичности, возможности получения сплава с установленными свойствами, широкой области применения. Цена за кг 14Х17Н2 составляет 150-180 руб. Точное значение ее определяется на основании объема заказа и формы изделия.

Вернуться к содержанию

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.

Вернуться к содержанию

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%.

Вернуться к содержанию

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.

Вернуться к содержанию

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%.

Вернуться к содержанию

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.

Среди сталей также стоит отметить:

• Р6М5;
• М390;
• 12Х18Н10Т;
• 17Г1С.