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).

марка стали 14х17н2

 

Применение марка 14х17н2 находит при производстве:

  • лопаток турбин;
  • дисков;
  • валов;
  • втулок;
  • фланцев;
  • деталей компрессорных машин.

 кольцо из стали 14х17н2

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.

Аналоги

Зарубежная маркировка некоторых стран имеет принципиальное различие. Так в основных странах производителях этой марки:

страна

название

США

431

Германия

X20CrNi72;  X22CrNi17

Франция

Z15CN16-02

Англия

431S29

 

 

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 14-17 % 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.  

 применение стали 14х17н2

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.      

Оцените статью:
Рейтинг: 5/5 - 2 голосов

Ещё статьи по теме: