Характеристика материала. Сталь 14Х17Н2 (ЭИ268)

Марка	Сталь 14Х17Н2 (ЭИ268)
Классификация	Сталь коррозионно-стойкая (нержавеющая) жаропрочная.Хромоникелевая нержавейка.
Заменитель	20Х17Н2
Прочие обозначения	сталь 14Х17Н2, ст.14X17Н2, 14X17H2, 14Х17Н2-Ш, ЭИ268, ЭИ268-Ш, 1Х17Н2
Иностранные аналоги	AISI 431(USA), X20CrNi72(Deu), X22CrNi17(Deu), SUS431(Jap), Z15CN16-02(Fra), 431S29(GBR)
Применение	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; сталь мартенсито ― ферритного класса
Вид поставки
Сортовой и фасонный прокат	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
Классификация, номенклатура и общие нормы	ГОСТ 5632-72

Химический состав в % материала 14Х17Н2 (ЭИ268)

Химический элемент	%
Кремний (Si), не более	0.8
Медь (Cu), не более	0.30
Марганец (Mn), не более	0.8
Никель (Ni)	1.5-2.5
Титан (Ti), не более	0.2
Фосфор (P), не более	0.030
Хром (Cr)	16.0-18.0
Сера (S), не более	0.025
Углерод (C)	0,11-0,17

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.	<1000	637	784	12	30	49	248-293
Поковки. Закакла 1010-1030 °С, масло. Двойной отпуск 665-675 °С, печь или воздух.	<100	540	690	15	40	59	228-269

Механические свойства материала 14Х17Н2 (ЭИ268) при повышенных температурах

t испытания, °C	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2
Пруток. Отжиг 760-780 °С, 2 ч, охлаждение с печью. Закалка 950-975 °С, 1 ч, масло. Отпуск 600 °С, 3-6 ч. При 20 °С НВ 269-302
20	680-710	860-880	19-22	60-63	118-147
300	620-640	720	16	65-67
400	580-590	670-680	14-15	63-64
500	510	550-570	17-18	68-70
550	430	460	20	81
Поковки дисков диаметром 700 мм и высотой 30-80 мм. Отжиг с двумя переохлаждениями 200-230 °С и 140-180 °С. Закакла960-980 °С, масло. Отпуск 640-670 °С. (Образцы тангенциальные). При 20 °С НВ 285.
20	680-690	870-890	16	52-55	90-101
200	630-650	780	12-15	47-53	93-108
300	610-630	730-760	11-13	50-53	108-132
400	600-630	730-750	11-12	45	98-117
500	500-540	560-610	15	54-56	108-122
600	280-310	330-340	28-30	83-84	127
Деформированное состояние. Скорость деформирования 2,5 мм/мин.
700		215	58	90
800		145	70	92
900		98	75	88
1000		59	80	90
1100		29	80	90
1200		20	80	88
1250		20	68	80

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t испытания, °C	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2	HB
Пруток. Отжиг 760-780 °С, 2 ч, охлаждение с печью. Закалка 950-975 °С, 1 ч, масло.
300	930-950	1260-1280	16	59-61	78-95	400-444
400	980-1050	1290-1330	16-17	60-62	61-68	388-444
500	970-1000	1110-1200	14-15	60	54-98	363-388

Технологические свойства

Температура ковки	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	В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 330 Ku тв.спл. = 0,4, Ku б.ст. = 0,3.
Склонность к отпускной способности	склонна

Температура критических точек

Критическая точка	Ar1	Ac1	Ac3
°С	700	720	830

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка	+20	-20	-40	-60
Лист толщиной 10 мм в состоянии поставки. Образцы поперечные.	56	51	49	47
Лист толщиной 10 мм в состоянии поставки. Образцы продольные.	71	53	53	52

Предел выносливости

s-1, МПа	n
451	1Е+7

Коррозионные свойства

Среда	Температура испытания, °С	Длительность испытания, ч	Глубина, мм/год
Вода дистиллированная	300	50	0,08
Пар,воздух	100	100	0,005

Жаростойкость

Среда	Температура, °С	Глубина, мм/год	Группа стойкости или балл
Воздух	900	0,904	Пониженно-стойкая
Воздух	1000	2,010	Малостойкая

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	193			164		148	133
Плотность, pn, кг/см3	7750
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)	21	22	23	24	24	25	26	27	28	30
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)	720	780	840	890	990	1040	1110	1130	1160	1170
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)	9.8	10.6	11.8	11.0	11.1	11.3	11.0	10.7	11.4	11.5
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))	462

Обозначения:

Механические свойства :
sв	- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	- Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	- Относительное сужение , [ % ]
KCU	- Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	- Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T	- Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	- Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o ― T ) , [1/Град]
l	- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	- Плотность материала , [кг/м3]
C	- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o ― T ), [Дж/(кг·град)]
R	- Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений		- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая		- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая		- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки ― отжиг

Марка стали 14Х17Н2 характеризуется широкой областью применения. Из нее изготавливают валы, диски, рабочие лопатки, втулки, крепежные детали, детали компрессоров, а также запчасти для машин, которые работают в сложных физических условиях (низких температурах и агрессивных средах). Кроме того, сталь этой марки применяется в авиационной промышленности, при изготовлении фасонных отливок. Физические свойства данной стали обуславливают ее применение и в других отраслях, например, в химической промышленности. 

Химический состав стали легко читаем: 14% углерода, 17% хрома, 2% никеля. Данный вид стали характеризуется высокой стойкостью к коррозии и влиянию повышенных температур, 14Х17Н2 – это сталь мартенситно-ферритного класса.

Максимальная температура, которую может выдержать сталь – 400 градусов по Цельсию (при условии длительного воздействия). При воздействии вдвое большей температуры, 800 градусов, образуется интенсивная окалина. Наибольшей коррозионной стойкостью сталь обладает после закалки с высоким отпуском.