Сталь 45Х14Н14В2М (ЭИ695)

Сталь 45Х14Н14В2М (ЭИ695): характеристики, свойства и применение
Общая характеристика
Сталь 45Х14Н14В2М — высоколегированная жаропрочная сталь аустенитного класса. Относится к хромоникелевым сталям с дополнительным легированием вольфрамом и молибденом. Предназначена для длительной работы при высоких температурах (до 600–650 °C) в условиях значительных механических нагрузок. Широко применяется в энергетическом машиностроении, авиационной и химической промышленности.
Расшифровка марки
Обозначение «45Х14Н14В2М» отражает химический состав:

• 45 — содержание углерода около 0,45 % (точнее 0,40–0,50 %);
• Х14 — массовая доля хрома около 14 % (13,0–15,0 %);
• Н14 — содержание никеля около 14 % (13,0–15,0 %);
• В2 — наличие вольфрама (W) в количестве 2,0–2,8 %;
• М — наличие молибдена (Mo) в количестве 0,25–0,40 %.

Буква «ЭИ» в обозначении (ЭИ695) указывает на принадлежность к сталям, разработанным «Электростальским металлургическим заводом».
Химический состав (по ГОСТ 5632‑72)
Основные элементы и их содержание:

• углерод ©: 0,40–0,50 %;
• хром (Cr): 13,0–15,0 %;
• никель (Ni): 13,0–15,0 %;
• вольфрам (W): 2,0–2,8 %;
• молибден (Mo): 0,25–0,40 %;
• кремний (Si): ≤ 0,80 %;
• марганец (Mn): ≤ 0,70 %;
• сера (S): ≤ 0,020 %;
• фосфор (P): ≤ 0,035 %.

Механические свойства (после закалки и старения)
Типовые показатели:

• предел текучести (σт​): ≥ 390 МПа;
• временное сопротивление разрыву (σв​): ≥ 750 МПа;
• относительное удлинение (δ5​): ≥ 10 %;
• относительное сужение (ψ): ≥ 25 %;
• ударная вязкость (KCU): ≥ 40 Дж/см²;
• твёрдость по Бринеллю (HB): 220–260 МПа (после термообработки);
• модуль упругости (E): ~200 ГПа;
• плотность: ~8,0 г/см³.

Физико‑механические особенности

• Температура ковки: начало — 1160–1200 °C, конец — 850–900 °C. Охлаждение замедленное (в печи).
• Критические точки: отсутствуют (аустенитная структура стабильна).
• Магнитные свойства: слабомагнитна в исходном состоянии.
• Коррозионная стойкость: высокая в окислительных средах, умеренная в хлоридных.
• Жаропрочность: сохраняет свойства при длительном воздействии температур до 650 °C.

Технологические свойства

• Свариваемость: плохая. Рекомендуется избегать сварных соединений. При необходимости сварки — специальные электроды, предварительный подогрев до 300 °C и последующая термообработка.
• Обрабатываемость резанием: низкая (в закалённом состоянии). Коэффициент обрабатываемости Kυ б.ст.​=0,3–0,4.
• Прокаливаемость: высокая (благодаря комплексному легированию).
• Деформируемость: удовлетворительная при горячей обработке (ковка, штамповка).

Термообработка
Основные режимы:

1. Закалка: нагрев до 1100–1150 °C с охлаждением в воде или масле.
2. Старение (дисперсионное твердение): нагрев до 750–800 °C с выдержкой 10–20 ч и охлаждением на воздухе.
3. Отпуск: нагрев до 650–700 °C (при необходимости снятия остаточных напряжений).

Цель термообработки — достижение максимальной жаропрочности за счёт выделения дисперсных карбидов и интерметаллидных фаз.
Температурный диапазон эксплуатации
Сталь работоспособна в интервале:

• длительно — до +600…650 °C;
• кратковременно — до +800 °C.

При температурах выше 650 °C начинается ускоренное разупрочнение.
Виды поставки (по ГОСТ)
Сталь 45Х14Н14В2М выпускается в следующих формах:

• сортовой прокат (круг, квадрат);
• калиброванный пруток;
• поковки и кованые заготовки;
• горячекатаные полосы;
• заготовки для крепежа и деталей турбин.

Сферы применения
Благодаря высокой жаропрочности и стойкости к окалинообразованию сталь используется для изготовления:

• лопаток газовых турбин;
• дисков и роторов турбин;
• крепёжных деталей паровых и газовых турбин (шпильки, болты, гайки), работающих при температурах до 600 °C;
• элементов камер сгорания газотурбинных установок;
• деталей реактивных двигателей;
• узлов нефтеперерабатывающего оборудования, работающих при высоких температурах;
• компонентов высокотемпературных печей и термических агрегатов;
• арматуры для трубопроводов высокого давления и температуры;
• деталей компрессоров, работающих в условиях ползучести.

Ограничения:

• не рекомендуется для сварных конструкций без специальной технологии;
• ограничена в применении при температурах выше 650 °C для длительно работающих деталей;
• требует строгого соблюдения режимов термообработки;
• низкая обрабатываемость резанием в закалённом состоянии;
• высокая стоимость из‑за содержания никеля, вольфрама и хрома.

Преимущества

• высокая жаропрочность при температурах до 650 °C;
• хорошая стойкость к окалинообразованию (благодаря хрому);
• устойчивость к ползучести при длительных нагрузках;
• удовлетворительная ударная вязкость при высоких температурах;
• возможность работы в окислительных средах при повышенных температурах;
• стабильность структуры при длительном нагреве.

Недостатки

• плохая свариваемость;
• сложность термообработки (требует точного соблюдения режимов);
• низкая обрабатываемость резанием;
• склонность к образованию трещин при резкой смене температур;
• высокая стоимость легирующих элементов;
• ограниченная пластичность при низких температурах.

Аналоги и заменители
Российские аналоги:

• сталь 40Х15Н7Г7Ф2МС (с марганцем, для деталей, работающих до 700 °C);
• сталь 37Х12Н8Г8МФБ (для более высоких температур, но сложнее в обработке).

Зарубежные аналоги:

• США (AISI): тип 314 (аналог по жаропрочности, но ниже содержание W);
• Евросоюз (EN): X15CrNiSi25‑20 (по жаропрочности);
• Япония (JIS): SUH314 (близкий аналог).

Заключение
Сталь 45Х14Н14В2М — специализированный материал для изделий, работающих при высоких температурах и значительных механических нагрузках. Её ключевые достоинства — сочетание жаропрочности, стойкости к окалине и устойчивости к ползучести.
При правильном применении и строгом соблюдении технологических режимов термообработки сталь обеспечивает:

• надёжную работу деталей при температурах до 650 °C;
• длительный ресурс эксплуатации в условиях циклических тепловых нагрузок;
• сохранение механических свойств при длительном нагреве.

Однако сложность обработки, плохая свариваемость и высокая стоимость требуют обоснованного применения. Сталь 45Х14Н14В2М остаётся оптимальным выбором для критически важных узлов энергетического и авиационного машиностроения, где требуется:

• высокая жаропрочность;
• стойкость к окислению при нагреве;
• сопротивление ползучести;
• работоспособность в условиях длительных термических циклов.

Мы предлагаем купить крепеж из стали 45Х14Н14В2М, на нашем сайте с доставкой по Москве и всей России, по выгодным ценам.