Сталь 14х17н2 характеристики применение

Обновлено: 02.05.2024

Сталь – смесь железа и углерода, которую активно использует как в строительстве, так и в машиностроительной отрасли. Данный материал получил популярность благодаря увеличенной износостойкости, прочности и низкой цене, но свойства каждой заготовки будут значительно отличаться друг от друга, и тут всё зависит от химического состава (по этому параметру определяют качество и назначение металлопроката). И для создания высокосортной детали или прочной конструкции нужно уделять внимание именно дополнительным компонентам.

Большинство металлических деталей используются в неблагоприятных условиях: повышенные температуры, сильное механическое действие, высокая влажность и прочее. И если большинство сплавов легко переносят первые факторы, то жидкость считается главным врагом любого железа. Однако современная металлургическая отрасль нашла выход из этой ситуации, и создала модель Ст 14Х17Н2, относящаяся к коррозионно-стойкому типу. Ещё она является жаростойкой, и её можно использовать практически при любых обстоятельствах.

Сталь 14Х17Н2 — характеристики

Характеристики материала

Применение металлопроката можно встретить в следующих случаях:

Создание рабочих и направляющих лопаток для турбин. На такие предметы ложится серьёзная ответственность, и от их сорта будет завесить стабильная работа всего агрегата. Лопасти подвергаются быстрым оборотам, а внешние факторы в виде газа или горячего пара создают дополнительную нагрузку. Ещё, в спокойном состоянии, на поверхности может скапливаться конденсат, который начнёт разрушать обычный металл.
Изготовление крепежей. Сюда входят болты, гайки, штифты, шпильки и другие. Эти компоненты также играют ключевую роль, и от их прочности будет зависеть надёжность и безопасность всей конструкций.
Производство втулок. Эти составляющие встречаются в подвеске автомобилей, поэтому они должны выдержать не только силовое давление, но и отлично отталкивать воду после дождя, переносить повышенную температуру в летнее время и низкую в зимнее, служить без деформации. Также втулки разрешено устанавливать и в другие механизированные приборы.
Выпуск валов. Подобные запчасти передают крутящий момент от одного звена механизма к другому. Тут тоже имеются негативные факторы в виде силы трения, давления, температуры и другого.

Шпилька М16 14Х17Н2

Такие предметы допускается использовать в различных сферах, и, от части, их можно отнести к универсальному типу. Даже долю медицинских приборов и инструментов делают из этого проката. Что касается свойств, то у 14Х17Н2 характеристики выглядят следующим образом:

нержавеющая поверхность;
способность работать при Т = до +400 °C;
устойчивость к статическим и динамическим влияниям;
малый уровень деформации.

Трудно найти сплав, который смог бы соответствовать аналогичным параметрам. Поэтому он и цениться на всех производственных предприятиях.

Химический состав

Сталь относится к коррозионностойкому жаропрочному веществу, и к мартенсита-ферритному классу. В соединении имеется 10 химических элементов:

Углерод (С) – 0,11-0,17%. Придаёт веществу плотность.
Кремний (Si) и марганец (Mn) – не более 0,8%. Первый необходим для закаливаемости, второй – для удаления лишнего кислорода.
Никель (Ni) – 1,5-2,5%. Защищает плоскость от ржавчины.
Фосфор (P) – 0,03%. Снижает хрупкость предмета.
Сера (S) – 0,025%. Необходима для будущей обработки плоскости.
Хром (Cr) – 16-18%. Добавляется во все нержавеющие стали, и даёт сопротивляемость коррозии.
Титан (Ti) – не более 0,2%. Уменьшает массу объекта и увеличивает устойчивость к повреждениям.
Медь (Cu) – до 0,3%. Придаёт металлу пластичность, и защищает его от надломов.
Железо (Fe) – 78%. Основная составляющая, являющаяся неотъемлемой частью любой стали.

Несмотря на высокие показатели, хранить сталь 14Х17Н2 можно только в удалённом от воды месте. Особенно, если период складирования будет достигать нескольких лет. В этом случае продукт сохранит свою первоначальную гладкость, и не утратит эксплуатационные опции.

Маркировка и расшифровка

Каждое изделие подобного рода должно иметь соответствующий знак, указывающий на характеристики и качество. Товар без маркировки запрещено продавать, поскольку от потребителя будет скрыта достоверная информация. Следует отметить, что сталь 14Х17Н2 относится к ГОСТ 5632 72. Этот государственный стандарт относится к нержавеющим, окалиностойким и жаропрочным металлопрокатом, которые способны работать в нагруженном состоянии и в экстремальных условиях. Также в требовании к 14Х17Н2 ГОСТ прописано точное соотношение всех элементов, входящих в структуру слитка.

Пруток 26 мм 14Х17Н2

Символы, входящие в название, носят информационный характер: начальная цифра (14) указывает на среднее соотношение (в сотых долях процента) углерода. Символ «Х» обозначает наличие хрома, а значение 17 говорит о количестве этого вещества (в целых процентах). А знак «Н» говорит о присутствии никеля и его количестве. Из названия данной марки можно сказать, что сталь содержит примерно 0,14% (С), 17% (Cr) и 2% (Ni). Идентичным образом можно расшифровать любую аббревиатуру.

Аналоги стали 14Х17Н2

В качестве альтернативного варианта рекомендуется обратить внимание на зарубежные варианты. Например, на аналог AISI 431 американского производства. Состав этого сплава отличается лишь наличием 0,8% марганца (Mn). Что касается опций, то они выглядят следующим образом: При 5-ти часовом погружении в дистиллированную жидкость с Т = 300 °С начинает образовываться коррозия размером в 0,08 мм. Такой же эффект появляется по истечении одного года хранения в ненадлежащих условиях. Если плоскость подвергнуть воздействию Т = 100 °С, то его модуль упругости будет составлять 1,97 МПа, плотность составит 7750кг/м 3 , а коэффициент расширения – 9,81 °С.

Но такой заменитель имеет ряд недостатков:

ограниченная свариваемость;
повышение хрупкости при отпуске;
перед сварными работами изделие важно разогреть до 300 °С;
после сварки объект нужно подвергнуть тепловому воздействию.

Однако эта модель полностью заслуживает интереса покупателей.

Особенности термообработки

Эта процедура необходима для улучшения пробы материала. В результате таких работ происходят процессы, которые способны изменить свойства заготовки. При этом обрабатывать можно как обычные болванки, так и готовые части. Термообработка стали 14Х17Н2 всегда проходит по одному сценарию:

закалка в печи 980-1020 °С;
отпуск в масле до 680-700 °С;
охлаждение на открытом воздухе.

Этот процесс придаёт сплавам твёрдость, и прибавляет коэффициент износостойкости, а это очень важный показатель, поскольку материал может быть использован для создания сложных технических устройств или массивных конструкций. Суть такого способа заключается в постепенном нагревании с дальнейшим резким охлаждением, и так делается несколько подходов.

Следует отметить, что при закаливании есть шанс возникновения дефектов: перегрев, пережог, окисление, трещины и прочее. Чтобы избежать таких неприятностей нужно строго следовать всем правилам термической обработки.

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.

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:

первая цифра 14 пишется без буквенного индекса, она определяет содержание главного в любой стали — углерода;
второй индекс Х17 — указывает на содержание 17 % хрома;
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.

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

Сталь 14Х17Н2 (ЭИ268)

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

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

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

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

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

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*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

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	σ_0,2, МПа	σ_в, 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,

отпуск при 620-660°С,

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

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

Ударная вязкость KCU

Состояние поставки	КСU, Дж/см 2 , при температуре, °С
Состояние поставки	+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

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 — K_{v тв.спл} = 0,4 и K_{v б.ст} = 0,3 в закаленном и отпущенном состояний при НВ 330.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.

Характеристики стали 14Х17Н2 и ее обработка

Расшифровка марки стали 14Х17Н2, ее характеристики и термообработка строго регламентированы требованиями ГОСТ и других нормативных документов. Обзор аналогов этого сплава позволяет подобрать альтернативу в тех случаях, когда применить оригинал не представляется возможным.

Описание структуры стали, ее химического состава и сфер применения позволит больше узнать о марке 14Х17Н2, поможет оценить ее достоинства и недостатки.

Состав и расшифровка

Марку стали определяют ее структура, химический состав и свойства. Легирующие добавки помогают придавать материалу большую коррозионную стойкость. Узнать об их наличии и объеме помогает расшифровка.

Сталь 14Х17Н2 состоит из железа, его доля достигает 78%, углерода, содержащегося в ней в объеме 0,14%. Литера Х указывает на содержание хрома, его здесь около 17%. Дополнительно металл легирован никелем (2% от общего объема). Среди других компонентов в составе присутствуют ниже перечисленные.

Сера. Содержится в объеме 0,025%. Обеспечивает металлу лучшую способность к обработке.
Марганец. Его доля не превышает 0,8%. Он удаляет избыток кислорода в металлах.
Фосфор. Около 0,03%. Он считается загрязняющим веществом, но в небольших количествах способствует снижению хрупкости материала.
Кремний. Его в составе около 0,8%. Кремний отвечает за способность металла к закаливанию.
Титан. Влияет на механическую прочность. Включение не превышает 0,2% от общего объема.
Медь. Этот металл придает сплаву пластичность, уменьшает риски надлома. Включение меди в общий состав не превышает 0,3%.

Все компоненты оказывают прямое влияние на конечные характеристики материала, его способность к свариванию, коррозионную стойкость.

Материал способен успешно эксплуатироваться в контакте с кислотами, щелочами, влагой. Он выдерживает постоянное термическое воздействие в диапазоне +400 градусов, не боится более интенсивного нагрева и замораживания.

Особенности производства

Эта марка хромоникелевой стали принадлежит к категории сильнолегированных сплавов. Она имеет сложную структуру с содержанием углерода в пределах средних значений, причисляется к классу аустенитно-ферритных материалов. В зависимости от требований к изделию в процессе производства сплав может подвергаться закалке и отпуску, чтобы получить более однородную структуру без посторонних включений.

К особенностям производства этой стали можно отнести следующие.

Высокий расход кислорода. Он является энергоносителем, меняющим показатели расплава. Интенсивное окисление снижает содержание углерода, но способствует лучшему соединению разнородных компонентов.
Вакуумирование для удаления выделяющихся газов O, H, N. Без этого этапа сплав получается более хрупким. В металле образуются флокены, он быстрее подвергается процессам естественного старения.
Длительное охлаждение металла в слитках. Так материал приобретает желаемую структуру.
Высокий расход сырья. Он связан с низким коэффициентом усвоения разнородных легирующих добавок. Это повышает стоимость производства.

При создании готовых изделий из слитков осуществляются штамповка и ковка, подгонка деталей по размерам. Механическая обработка осуществляется инструментами с повышенными показателями прочности и твердости.

Характеристики и свойства

Производство стали марки 14Х17Н2 стандартизировано требованиями ГОСТ 5632-72. У этого материала есть набор характеристик и свойств, которые присущи только ему. Они определяют способность металла выдерживать механические и термические нагрузки.

Как и другие материалы с высоким содержанием железа, сталь магнитится. Также ей присущи другие свойства, которые стоит рассмотреть подробнее.

Физические

Среди основных параметров, которым должна соответствовать эта марка стали, можно выделить:

твердость по Роквеллу – 63–65;
класс прочности – 1–3;
плотность – 7750 кг/м3;
нормальная упругость по модулю Е – 133–193 ГПа;
теплопроводность – 21–30 Вт/ (м*К);
удельная теплоемкость – 462 Дж/ (кг*К);
предел текучести – до 637 МПа;
температура плавления – 1310–1350 градусов.

Этот перечень характеристик считается базовым. Он нормирован требованиями государственного стандарта, включает основные показатели, которых должны придерживаться производители.

Технологические

К этой категории относятся параметры, определяющие способность металла к дальнейшей обработке. Они имеют важное значение при изготовлении деталей и элементов конструкций машин, механизмов. В число технологических характеристик стали 14Х17Н2 входят ниже перечисленные.

Свариваемость. Низкая, проводится с использованием аргонно-дуговых аппаратов и РДС.
Ковка. Проводится при начальной температуре в +1250 градусов с последующим понижением до +900. Воздушное охлаждение показано только изделиям с сечением до 350 мм.
Склонность к отпускной хрупкости. Присутствует.
Коррозионная стойкость зависит от среды. В паровоздушных смесях при температуре +100 градусов глубина повреждения составляет 0,005 мм/год. В дистиллированной воде, нагреваемой до +300 градусов, этот показатель возрастет до 0,08.
Жаростойкость. При нагреве до 900 градусов в воздушной среде стали присваивается группа пониженностойких.

Сортамент

Поставка стали 14Х17Н2 осуществляется в виде фасонного или сортового проката, а также в поковке и заготовках. Также из этого материала делают:

калиброванные прутки;
шлифованные прутки;
серебрянку;
листы;
полосы.

Особенности сортамента стоит изучить немного подробнее. Листовой прокат выпускается в широком диапазоне толщины и типоразмеров. Трубы делают методом ковки, придавая им квадратное или круглое сечение, а также путем горячего проката металла. Калиброванные прутки могут быть круглыми или квадратными, а также шестигранными. Прокат в полосах получают путем ковки или горячего проката.

У стали 14Х17Н2 есть множество заменителей, соответствующих отечественным и зарубежным стандартам. Среди наиболее востребованных аналогов можно выделить следующие.

AISI 431. Сталь, разработанная в США. Содержание хрома варьируется от 16 до 18%, никеля – до 2,5%. Относится к мартенситно-ферритному классу, сплав имеет характерную кристаллическую структуру, получаемую путем применения специальной технологии закалки. При этом сталь сохраняет такие же хрупкость при отпуске, напряжение при сварке, сложность соединения.
X16CrNi16-2. Сталь, классифицируемая по немецкой и европейской системам стандартизации. Содержит хром и никель в пропорции 16 и 2%.
2321 (Швеция). Выпускается согласно международному стандарту SS. Коррозионно-стойкий сплав входит в группу аустенитно-ферритных, пригоден для изготовления не только деталей, конструкционных элементов, но и нагружаемых компонентов в ответственных узлах.
X20CrNi17-2. Сплав с повышенным содержанием углерода и идентичным включением никеля и хрома. Обладает повышенной ударопрочностью.
Z10CN17. Сталь выпускается по стандарту ANFOR, действующему во Франции. Содержит меньшее количество легирующих компонентов, что влияет на коррозионную стойкость материала.

Ближайшим отечественным аналогом по жаростойкости, сопротивляемости коррозионным процессам можно назвать марку 20Х17Н2. Она имеет схожий состав с легирующими добавками в виде хрома и никеля, но относится к мартенситному классу. Содержание углерода здесь более высокое. Кроме того, материал имеет улучшенную ударную прочность, не подвержен механическому истиранию.

Применение

Из этой коррозионно-стойкой и жаропрочной стали изготавливают детали компрессорных машин. К ним относят диски и валы, рабочие лопатки, фланцы, крепеж. Также 14Х7Н2 подходит для получения компонентов, эксплуатируемых при низких температурных режимах или в агрессивных средах. Материал высоко ценится в авиационной промышленности и химической отрасли.

После закалки с высоким отпуском металл приобретает максимальную коррозионную стойкость. Такие заготовки идут на производство узлов для атомных электростанций, а также для машин и механизмов, поддерживающих работу с нагревом до 800 градусов по Цельсию.

Термообработка

После сваривания – для снижения влияния коррозии на материал – необходимо производить его отпуск. Рекомендованный температурный режим — 680–700 градусов, продолжительность – от 30 до 60 минут.

Основная термообработка проводится с соблюдением температурных режимов. На каждом этапе работы с болванкой или готовым изделием действуют свои требования:

закалка при температуре 980–1020 градусов;
отпуск в масляной среде до 680–700 градусов;
охлаждение на воздухе с постепенным снижением температуры.

Отжиг металлов влияет на их свойства. После термообработки сталь 14Х17Н2 приобретает повышенную твердость, становится более устойчивой к износу. Такой материал может применяться на ответственных участках, под значительными нагрузками. Сталь набирает температуру постепенно, а затем резко охлаждается, циклы повторяются несколько раз.

Закалка — сложный технологический процесс, требующий профессионального выполнения. Нарушение технологии приводит к следующим негативным последствиям:

окислению;
растрескиванию;
пережогу;
перегреву.

Выполненная с соблюдением всех правил термическая обработка помогает получить сталь с прогнозируемыми характеристиками, эксплуатационными показателями, стабильными физическими параметрами.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

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%.
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%.

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

Читайте также: