Сталь 14Х17Н2

Сталь 14Х17Н2: характеристики, свойства и применение
Общая характеристика
Сталь 14Х17Н2 — легированная коррозионно‑стойкая (нержавеющая) сталь мартенситно‑ферритного класса. Относится к жаропрочным и жаростойким материалам, сочетающим высокую прочность с удовлетворительной коррозионной стойкостью. Широко применяется в условиях, требующих устойчивости к агрессивным средам и повышенным температурам.
Расшифровка марки
Обозначение «14Х17Н2» отражает химический состав:

• 14 — содержание углерода около 0,14 % (точнее 0,11–0,17 %);
• Х17 — массовая доля хрома около 17 % (16,0–18,0 %);
• Н2 — содержание никеля около 2 % (1,5–2,5 %).

Химический состав (по ГОСТ 5632‑72)
Основные элементы и их содержание:

• углерод ©: 0,11–0,17 %;
• кремний (Si): ≤ 0,80 %;
• марганец (Mn): ≤ 0,80 %;
• хром (Cr): 16,0–18,0 %;
• никель (Ni): 1,5–2,5 %;
• сера (S): ≤ 0,025 %;
• фосфор (P): ≤ 0,030 %.

Механические свойства (после закалки и отпуска)
Типовые показатели для прутка диаметром 60 мм:

• предел текучести (σт​): ≥ 635 МПа;
• временное сопротивление разрыву (σв​): ≥ 830 МПа;
• относительное удлинение (δ5​): ≥ 10 %;
• относительное сужение (ψ): ≥ 30 %;
• ударная вязкость (KCU): ≥ 49 Дж/см²;
• твёрдость по Бринеллю (HB): 228–293 МПа (после закалки и низкого отпуска);
• модуль упругости (E): ~200 ГПа;
• плотность: ~7,75 г/см³.

Физико‑механические особенности

• Температура ковки: начало — 1250 °C, конец — 850 °C. Охлаждение замедленное (в печи или яме) для предотвращения трещин.
• Критические точки:
• Ac1​=760 ∘C;
• Ac3​=820 ∘C;
• Ar3​=780 ∘C;
• Ar1​=720 ∘C.
• Склонность к отпускной хрупкости: умеренная (требуется контроль режимов отпуска).
• Флокеночувствительность: повышенная (требует особого режима охлаждения после ковки).

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Для получения качественных сварных соединений необходимы:
• предварительный подогрев до 200–300 °C;
• последующая термообработка (отжиг или нормализация).
• Допустимые способы сварки: РДС (ручная дуговая), АДС под флюсом, ЭШС (электрошлаковая). КТС (контактная) возможна без ограничений.
• Обрабатываемость резанием: в закалённом и отпущенном состоянии при HB 228–293 коэффициент обрабатываемости Kυ б.ст.​=0,4. В отожжённом состоянии обрабатываемость лучше.
• Прокаливаемость: высокая (благодаря хрому), обеспечивает однородные свойства в сечениях до 50 мм.

Термообработка
Основные режимы:

1. Закалка: нагрев до 975–1020 °C с охлаждением в масле или на воздухе.
2. Отпуск: нагрев до 275–350 °C (низкий отпуск) или 620–680 °C (высокий отпуск) с последующим охлаждением в масле или воде.
3. Отжиг: нагрев до 620–640 °C с выдержкой 4–6 ч и охлаждением с печью (для снятия напряжений и улучшения обрабатываемости).

Температурный диапазон эксплуатации
Сталь работоспособна в интервале от −70 °C до +400 °C (длительно) и до +800 °C (кратковременно). При температурах выше 400 °C происходит снижение прочностных характеристик из‑за разупрочнения.
Виды поставки (по ГОСТ)
Сталь 14Х17Н2 выпускается в следующих формах:

• сортовой прокат (круг, квадрат, шестигранник);
• калиброванный пруток;
• шлифованный пруток и «серебрянка»;
• поковки и кованые заготовки;
• горячекатаные и холоднокатаные листы;
• полосы и ленты.

Сферы применения
Благодаря сочетанию прочности, коррозионной стойкости и жаропрочности сталь 14Х17Н2 используется для изготовления:

• деталей компрессоров и насосов для агрессивных сред;
• лопаток, дисков, роторов турбин;
• крепёжных изделий для химической и пищевой промышленности;
• элементов арматуры и трубопроводной системы;
• деталей авиационных двигателей и газотурбинных установок;
• корпусов и крышек аппаратов, работающих под давлением;
• режущего инструмента (в отдельных случаях);
• деталей судового машиностроения;
• элементов криогенного оборудования (до −70 °C);
• медицинских инструментов и имплантатов (после дополнительной аттестации).

Ограничения:

• не рекомендуется для сварных конструкций без термообработки;
• ограничена в применении при температурах выше 400 °C для длительно работающих деталей;
• требует строгого соблюдения режимов термообработки для достижения заданных свойств.

Преимущества

• высокая коррозионная стойкость в окислительных средах (благодаря хрому);
• удовлетворительная жаропрочность до 400 °C;
• хорошая прочность и твёрдость после термообработки;
• устойчивость к межкристаллитной коррозии при правильной термообработке;
• возможность работы в криогенных условиях (до −70 °C);
• умеренная стоимость (по сравнению с высоконикелевыми нержавеющими сталями).

Недостатки

• ограниченная свариваемость (требует подогрева и последующей термообработки);
• повышенная чувствительность к концентраторам напряжений;
• склонность к образованию флокенов при ковке;
• сложность обработки в закалённом состоянии;
• необходимость строгого контроля режимов термообработки;
• снижение пластичности при низких температурах (ниже −70 °C).

Аналоги и заменители
Российские аналоги:

• сталь 20Х17Н2 (с повышенным содержанием углерода);
• сталь 12Х17 (без никеля, менее пластичная);
• сталь 08Х17Т (ферритная, менее прочная).

Зарубежные аналоги:

• Германия (DIN): X20CrNi17‑2 (1.4057);
• США (AISI): 431;
• Евросоюз (EN): 1.4057;
• Япония (JIS): SUS431.

Заключение
Сталь 14Х17Н2 — универсальный материал для изделий, работающих в агрессивных средах при повышенных и пониженных температурах. Её ключевые достоинства — сочетание коррозионной стойкости, прочности и жаропрочности при умеренной стоимости.
Однако сложность сварки и необходимость строгого соблюдения режимов термообработки требуют высокой квалификации персонала при изготовлении и ремонте изделий. При правильном применении и контроле качества сталь 14Х17Н2 обеспечивает длительный срок службы деталей в условиях:

• химически активных сред;
• знакопеременных нагрузок;
• криогенных температур;
• умеренного нагрева (до 400 °C).

Это делает её незаменимой в химической, пищевой, авиационной и судостроительной промышленности, а также в энергетике и криогенной технике.

Мы предлагаем купить крепеж из российского металлопроката 14Х17Н2, на нашем сайте с доставкой по Москве и всей России, по выгодным ценам.