Сталь 20х23н18 характеристики применение

Обновлено: 20.05.2024

Заменители и аналоги сплава 20х23н18.
Нержавеющие стали марок – 20Х23Н13, 15Х25Т.
Зарубежные аналоги 20х23н18 по AISI
Аналогом сплав 20х23н18 является нержавеющая сталь AISI 310S.

Область применения 20Х23Н18

Высоколегированная жаропрочная сталь 20Х23Н18 используется при производстве отдельных деталей для камер сгорания, например хомутов, подвесок, а также деталей крепления.

Нередко из этой марки стали производят бесшовные трубы, эксплуатация которых осуществляется при высоких температурах – до +1100 °С.

Вид поставки:

Сортовой прокат из нержавеющей стали соответствует ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69.

Калиброванные прутки производятся из нержавеющей стали в соответствии с ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, а шлифованные прутки – по ГОСТ 14955-77.

Листы нержавеющие, производимые из стали этой марки, должны соответствовать 7350-77, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74, стальные полосы – ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76, а ленты – ГОСТ 4986-79.

При изготовлении кованых заготовок должно быть соответствие ГОСТ 1133-71.

Химический состав

Химический элемент	Кремний (Si), не более	Медь (Cu), не более	Марганец (Mn), не более	Никель (Ni)	Титан (Ti), не более	Фосфор (P), не более	Хром (Cr)	Сера (S), не более
%	1.0	0.30	2.0	17.0-20.0	0.2	0.035	22.0-25.0	0.02

Механические свойства.

Термообработка, состояние поставки	Прутки. Закалка 1100-1150°С, воздух или вода	Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1030-1130°С, вода (образцы поперечные)	Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух	Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух
Сечение, мм	60	>4		0,2-2,0
0,2 , МПа	196	264
B , МПа	490	539	580	580
5, %	35	35
4 , %	19	38
, %	50

Механические свойства при повышенных температурах.

Технологические свойства.

Температура ковки.

Начальная температура ковки нержавеющей стали должна составлять +1220 °С, а конечная – около + 900 °С. Если сечение нержавеющей стали составляет менее 350 мм, то охлаждение осуществляется в воздухе.

Свариваемость.

Обрабатываемость резанием.

В нормализованном и отпущенном состоянии при НВ 178 и B = 610 МПа, Ku б. ст. = 0,4.

Предел выносливости.

Термообработка, состояние стали	Закалка 1100°С, вода или воздух. НВ 140-200
-1 , МПа	255	245
B , МПа	590	570
0,2 , МПа	290

Жаростойкость.

Среда	Воздух	Воздух	Воздух
Температура, °С	650	750	800
Длительность испытания, чp>	4500	1500
Глубина, мм/год	0,0027	0,01	0,044
Группа стойкости или балл	2	3	4

Физические свойства.

Температура испытания, °С	Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	Плотность, кг/см3	Коэффициент теплопро водности Вт/(м ·°С)	Уд. электро сопротивление (p, НОм·м)
20	200	7900	14	1000
100	16
200
300	182	19
400	176	7760
500	170	7720	22
600	160	7670
700	150	7620
800	141
900	7540

Температура испытания, °С	Коэффициент линейного расширения (10 -6 1/°С)	Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг·°С))
20-100	14.9	538
20-200	15.7
20-300	16.6
20-400	17.3
20-500	17.5
20-600	17.9
20-700	17.9
20-800
20-900
20-1000

FAQ - 20Х23Н18

Какие есть зарубежные аналоги сплава 20Х23Н18?

Аналогом сплав 20х23н18 является нержавеющая сталь AISI 310S.

Где применяется сплав 20Х23Н18?

Высоколегированная жаропрочная сталь 20Х23Н18 используется при производстве отдельных деталей для камер сгорания, например хомутов, подвесок, а также деталей крепления.
Нередко из этой марки стали производят бесшовные трубы, эксплуатация которых осуществляется при высоких температурах – до +1100 °С.

Свариваемость сплава 20Х23Н18

Свариваемость плохая, ограниченно свариваемая.

Какой химический состав сплава 20Х23Н18?

Химический состав в %.
Si 1.0 max; Cu 0.30 max; Mn 2.0 max; Ni 17.0-20.0; Ti 0.2 max; P 0.035 max; Cr 22.0-25.0; S 0.02 max.

Сталь 20Х23Н18: характеристики и применение

Жаропрочная сталь 20Х23Н18 высоко востребована в стремительно развивающейся энергетической сфере и для изготовления газотурбин. Расширился интерес к тем направлениям, где существует возможность применения повышенной температуры для производства определенных деталей.

Сталь 20Х23Н18 неотъмлема в производстве печного оборудования: муфелей, экранов, деталей горелочных устройств с рабочей температурой до 1050 С и в качестве жаропрочного материала до 700..800 С. Выплавляют марку в открытых электропечах.

Диапазон температур ковки нержавеющей стали 20Х23Н18 составляет от 1220 С до ~ 900 С. Охлаждение производится в воздухе, если сечение стали< 350 мм. Для сварки используют электроды, например, ЦТ-19. При этом она осуществляется без подогрева и дальнейшей обработки.

Проволока 20Х23Н18

Проволока 20Х23Н18 — изделие из жаропрочной марки стали, получаемую методом протяжки, волочения, прокатки или прессованием. Применяется стальная проволока для изготовления пружин, канатов, крепежных изделий, нагревательных элементах и многое другое. Сматывание происходит в катушки или мотки. Проволоки преимущественно изготавливается круглого сечения, но возможна также квадратного, прямоугольного.

К зарубежному заменителю 20Х23Н18 по свойствам, составу относится нержавеющая сталь AISI 310S.

Сталь жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18

Нержавеющие стали марок – 20Х23Н13, 15Х25Т.

Стандарт ASTM: 310S AISI.

Область применения

Высоколегированная жаропрочная сталь 20Х23Н18 используется при производстве отдельных деталей для камер сгорания, например хомутов, подвесок, а также деталей крепления. Нередко из этой марки стали производят бесшовные трубы, эксплуатация которых осуществляется при высоких температурах – до +1100 °С.

Вид поставки

Сортовой прокат из нержавеющей стали соответствует ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванные прутки производятся из нержавеющей стали в соответствии с ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, а шлифованные прутки – по ГОСТ 14955-77.

Листы толстые, производимые из стали этой марки, должны соответствовать 7350-77, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74, стальные полосы – ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76, а ленты – ГОСТ 4986-79. При изготовлении кованых заготовок должно быть соответствие ГОСТ 1133-71.

Химический состав

Химический элемент	Кремний (Si), не более	Медь (Cu), не более	Марганец (Mn), не более	Никель (Ni)	Титан (Ti), не более	Фосфор (P), не более	Хром (Cr)	Сера (S), не более
%	1.0	0.30	2.0	17.0-20.0	0.2	0.035	22.0-25.0	0.02

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Прутки. Закалка 1100-1150°С, воздух или вода	Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1030-1130°С, вода (образцы поперечные)	Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух	Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух
Сечение, мм	60	>4		0,2-2,0
0,2, МПа	196	264
B, МПа	490	539	580	580
5, %	35	35
4, %	19	38
, %	50

Механические свойства при повышенных температурах

Технологические свойства

Температура ковки

Свариваемость

Обрабатываемость резанием

Предел выносливости

Термообработка, состояние стали	Закалка 1100°С, вода или воздух. НВ 140-200
-1, МПа	255	245
B, МПа	590	570
0,2, МПа	290

Жаростойкость

Среда	Воздух	Воздух	Воздух
Температура, °С	650	750	800
Длительность испытания, чp>	4500	1500
Глубина, мм/год	0,0027	0,01	0,044
Группа стойкости или балл	2	3	4

Физические свойства

Температура испытания, °С	Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	Плотность, кг/см3	Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	Уд. электросопротивление (p, НОм·м)
20	200	7900	14	1000
100	16
200
300	182	19
400	176	7760
500	170	7720	22
600	160	7670
700	150	7620
800	141
900	7540

Температура испытания, °С	Коэффициент линейного расширения (10-6 1/°С)	Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг·°С))
20-100	14.9	538
20-200	15.7
20-300	16.6
20-400	17.3
20-500	17.5
20-600	17.9
20-700	17.9
20-800
20-900
20-1000

Сталь 20Х — конструкционная легированная

Заменители

Стали 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ.

Иностранные аналоги

Германия DIN		20Cr4, 20CrS4
США (AISI, SAE, ASTM)		5120, 5120H
Великобритания (BS)		207
Япония (JIS)		SCr420, SCr420H

ВАЖНО. Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей

Вид поставки

Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 2879-88.

Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 1051-73.

Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.

Лист толстый ГОСТ 1577—93, ГОСТ 19903—74.

Полоса ГОСТ 82—70, ГОСТ 103—76.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.

Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 13663-86.

Назначение

Втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.

Расшифровка стали 20Х

Цифра 20 обозначает, что содержание углерода в стали составляет 0,2%.

Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.

Применение стали 20Х 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
20X ГОСТ 4543	Поковки ГОСТ 8479. Сортовой прокат ГОСТ 4543.

Листы ГОСТ 1577, категории 2, 3.

Трубы ГОСТ 8731 гр.В, ГОСТ 8733 гр.В

Применение стали 20Х для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали	Закалка + отпуск при температуре, °С	Примерный уровень прочности, Н/мм2 (кгс/мм2)	Температура применения не ниже, °С	Использование в толщине не более, мм
20Х	200	900 (90)	-60	15

1. При термической обработке на прочность ниже указанной в графе 3 или при использовании в деталях с толщиной стенки менее 10 мм температура эксплуатации может быть понижена.
2. Максимальная толщина, указанная в графе 5, обусловлена необходимостью получения сквозной прокаливаемости и однородности свойств по сечению.

Температура критических точек, °С

Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

С	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	S	P
				не более
0,17-0,23	0,17-0,37	0,5-0,8	0,7-1,0	0,30	0,30	0,035	0,035

Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	С	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	Al	Ti	V	B
20Х	0,17-0,23	0,17-0,37	0,5-0,8	0,7-1,0	—	—	—	—	—	—

ПРИМЕЧАНИЕ: знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если не указано иное.

Твердость (ГОСТ 4543-2016)

1. Твердость по Бринеллю металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенной (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), диаметром или толщиной свыше 5 мм должна соответствовать нормам, указанным в таблице
   

   Марка стали	Твердость HB, не более
   20Х	179

ПРИМЕЧАНИЕ Твердость калиброванной металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенном (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), может быть на 15 НВ более указанной в таблице выше.

Механические свойства проката (ГОСТ 4543-2016)

Марка стали	Режим термической обработки					Механические свойства, не менее					Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм
	Закалка			Отпуск		Предел текучести σт, Н/мм2	Временное сопротивление σв, Н/мм2	Относительное		Ударная вязкость КС U, Дж/см2
	Температура, °С		Среда охлажде- ния	Темпера- тура, °С	Среда охлаждения			удлинение δ5,%	сужение Ψ, %
	1-й закалки или нор- мализации	2-й за- калки
20Х	880	770— 820	Вода или масло	180	Воздух или масло	635	780	11	40	59	15

Механические свойства проката

ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ψ, %	KCU, Дж/см2	Твердость, не более
			не более
ГОСТ 4543-71	Пруток. Закалка с 880 °С в воде или масле, закалка с 770-820 °С в воде или масле; отпуск при 180 °С, охл. в воде или в масле	15	640	780	11	40	59	—
ГОСТ 10702-78	Сталь нагартованная -калиброванная и калиброванная со специальной отделкой без термообработки	—	—	590	5	45	—	HB 207
	Пруток. Цементация при 920-950 °С, охл. на воздухе; закалка с 800 °С в масле; отпуск при 190 °С, охл. на воздухе	60	390	640	13	40	49	HB 250; HRC 5 55-63

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Термообработка	Сечение, мм	КП	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ψ, %	KCU, Дж/см2	Твердость HB , не более
			не менее
Нормализация	До 100	195	195	390	26	55	59	111-156
	100-300	23	50	54
	300-500	20	45	49
	До 100	215	215	430	24	53	54	123-167
	100-300	20	48	49
	До 100	245	245	470	22	48	49	143-179
Закалка+отпуск	100-300	19	42	39	143-179
	До 100	275	275	530	20	40	44	156-197
	100-300	275	275	530	17	38	34	156-197
	100-300	315	315	570	14	35	34	167-207
	100-300	345	345	590	17	40	54	174-217

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп. °С	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ψ, %	KCU, Дж/см2
200	650	880	18	58	118
300	690	880	16	65	147
400	690	850	18	70	176
500	670	780	20	71	196
600	610	730	20	70	225

Примечание: Пруток диаметром 25 мм; закалка с 900 °С, в масле.

Механические свойств при повышенных температурах

tисп. °С	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ψ, %
700	120	150	48	89
800	63	93	56	74
900	51	84	64	88
1000	33	51	78	97
1100	21	33	98	100
1200	14	25	—	—

ПРИМЕЧАНИЕ: Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный; скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с.

Предел выносливости при n = 107

Термообработка	σ-1, МПа
Нормализация, σ0,2 = 295-395 МПа, σв = 450-590 МПа, HB 143-179	235
Закалка + высокий отпуск, σ0,2 = 490 МПа, σв = 690 МПа, HB 217-235	295
Цементация + закалка + низкий отпуск, σ0,2 = 790 МПа, σв = 930 МПа, HRCэ 57-63	412

Ударная вязкость KCU

Состояние поставки	KCU , Дж/см2, при температуре, °С
	+20	-20	-40	-60
Пруток диаметром 115 мм; закалка + отпуск	280-286	280-289	277-287	261-274

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1260, конца 750. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, сечением 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.

Обрабатываемость резанием — K

v тв.спл = 1,3 и
K
v б.ст = 1,7 в горячекатаном состоянии при НВ 131 σв = 460 МПа.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Свариваемость

Сталь 20Х сваривается без ограничений(кроме химико-термических обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.

Марка стали 20Х23Н18

Химический элемент	Кремний (Si), не более	Медь (Cu), не более	Марганец (Mn), не более	Никель (Ni)	Титан (Ti), не более	Фосфор (P), не более	Хром (Cr)	Сера (S), не более
%	1.0	0.30	2.0	17.0-20.0	0.2	0.035	22.0-25.0	0.02

Термообработка, состояние поставки	Прутки. Закалка 1100-1150°С, воздух или вода	Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1030-1130°С, вода (образцы поперечные)	Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух	Лента холоднокатаная. Закалка 1050-1080°С, вода или воздух
Сечение, мм	60	>4		0,2-2,0
0,2 , МПа	196	264
B , МПа	490	539	580	580
5, %	35	35
4 , %	19	38
, %	50

Читайте также:

  
• Клапан обратный сталь cb5440
  
• Сталь листовая кровельная стк 1 гост
  
• Два стальных кубика движутся с одинаковыми скоростями длина ребра первого кубика равна 10см
  
• Расстояние между креплениями стальных трубопроводов
  
• Для изготовления сердечников трансформаторов используют сталь