Стоимость
При определении цены изделия учитывается содержание легирующих компонентов, капиталовложения на изготовление, сложность работ, используемое оборудование, дополнительные материалы. Производство стали усложняется за счет:
- продолжительности остывания заготовки и конечной детали для получения необходимой структуры;
- вакуумирования, которое выводит нежелательные газообразные вещества, понижая хрупкость, содержание флокенов и скорость старения материала;
- использования никеля в составе стали 14Х17Н2, который изготавливается в виде листов и относится к полуфабрикатам;
- слабого химического взаимодействия, которое приводит к повышению расхода компонентов состава;
- большого потребления кислорода, который используется для окисления, повышающего скорость химической реакции и улучшающего взаимодействие компонентов.
Последующая термообработка необходима для наделения стали определенными качествами. Данный процесс также приводит к дополнительным затратам, влияющим на стоимость конечного продукта:
- закалка с охлаждением в масле;
- необходимость создания детали определенного размера, что приводит к срезке металла;
- применение высокопрочных инструментов для мехобработки материала.
Все затраты оправданы с точки зрения технологичности, возможности получения сплава с установленными свойствами, широкой области применения. Цена за кг 14Х17Н2 составляет 150-180 руб. Точное значение ее определяется на основании объема заказа и формы изделия.
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.
Рейтинг: 5/5 – 2
голосов
Химический состав 17Г1С
Массовая доля элементов стали 17Г1С по
ГОСТ 5520-79
|
C (Углерод) |
Si (Кремний) |
Mn (Марганец) |
P (Фосфор) |
S (Сера) |
Cr (Хром) |
Ni (Никель) |
Ti (Титан) |
Al (Алюминий) |
Cu (Медь) |
N (Азот) |
As (Мышьяк) |
Fe (Железо) |
| 0,15 – 0,20 | 0,4 – 0,6 | 1,15 – 1,6 | остальное |
Массовая доля элементов стали 17Г1С по
ГОСТ 19281-2014
|
C (Углерод) |
Si (Кремний) |
Mn (Марганец) |
P (Фосфор) |
S (Сера) |
Cr (Хром) |
Ni (Никель) |
V (Ванадий) |
Nb (Ниобий) |
Ti (Титан) |
Al (Алюминий) |
Cu (Медь) |
N (Азот) |
As (Мышьяк) |
Ag (Серебро) |
| 0,15 – 0,2 | 0,4 – 0,6 | 1,15 – 1,60 | 0,02 – 0,05 | остальное |
Массовая доля элементов стали 17Г1С по
ТУ 14-1-1921-76
|
C (Углерод) |
Si (Кремний) |
Mn (Марганец) |
P (Фосфор) |
S (Сера) |
Cr (Хром) |
Ni (Никель) |
Cu (Медь) |
N (Азот) |
Ce (Церий) |
Fe (Железо) |
Ca (Кальций) |
| 0,15 – 0,2 | 0,4 – 0,6 | 1,15 – 1,55 | остальное | > 0,02 |
Массовая доля элементов стали 17Г1С по
ТУ 14-3Р-1270-2009
|
C (Углерод) |
Si (Кремний) |
Mn (Марганец) |
P (Фосфор) |
S (Сера) |
Cr (Хром) |
Ni (Никель) |
Nb (Ниобий) |
Cu (Медь) |
Fe (Железо) |
| остальное |
Массовая доля элементов стали 17Г1С по
ТУ 14-3-1573-96
|
C (Углерод) |
Si (Кремний) |
Mn (Марганец) |
P (Фосфор) |
S (Сера) |
Cr (Хром) |
Ni (Никель) |
Cu (Медь) |
N (Азот) |
Fe (Железо) |
| 0,15 – 0,20 | 0,4 – 0,6 | 1,15 – 1,55 | остальное |
Массовая доля элементов стали 17Г1С по
ТУ 14-3-1973-98
Особенности термообработки
Эта процедура необходима для улучшения пробы материала. В результате таких работ происходят процессы, которые способны изменить свойства заготовки. При этом обрабатывать можно как обычные болванки, так и готовые части. Термообработка стали 14Х17Н2 всегда проходит по одному сценарию:
- закалка в печи 980-1020 °С;
- отпуск в масле до 680-700 °С;
- охлаждение на открытом воздухе.
https://youtube.com/watch?v=u262HjEbaEY
Этот процесс придаёт сплавам твёрдость, и прибавляет коэффициент износостойкости, а это очень важный показатель, поскольку материал может быть использован для создания сложных технических устройств или массивных конструкций. Суть такого способа заключается в постепенном нагревании с дальнейшим резким охлаждением, и так делается несколько подходов.
Следует отметить, что при закаливании есть шанс возникновения дефектов: перегрев, пережог, окисление, трещины и прочее. Чтобы избежать таких неприятностей нужно строго следовать всем правилам термической обработки.
Мартенситные марки стали
Ограничивают коррозионностойкие стали, закалкой которых можно добиться отличной прочности. Магнитны.
С1: марки стали, напр., 1.4006 1.4021 1.4028
применяются для турбин, насосов, режущего инструмента
С3: марки стали, напр., 1.4057
ограниченная, но лучшая, чем у С1 коррозионная стойкость. Применяется для насосов, аппаратов и арматуры.
С4: марки стали, напр., (1.4104 используется наиболее часто)
Стали для обработки резанием, в остальном как С1.
Ферритные марки стали
Магнитные коррозионностойкие стали, незакалённые (закалка не должна проводиться, даже когда возможна).
F1: марки стали, напр.: 1.4016 1.4113
Стали этих марок могут заменять А2 и А3 и использоваться в среде с повышенным содержанием хлоридов.
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 0,14-0,17 % 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.
Характеристики материала
Применение металлопроката можно встретить в следующих случаях:
- Создание рабочих и направляющих лопаток для турбин. На такие предметы ложится серьёзная ответственность, и от их сорта будет завесить стабильная работа всего агрегата. Лопасти подвергаются быстрым оборотам, а внешние факторы в виде газа или горячего пара создают дополнительную нагрузку. Ещё, в спокойном состоянии, на поверхности может скапливаться конденсат, который начнёт разрушать обычный металл.
- Изготовление крепежей. Сюда входят болты, гайки, штифты, шпильки и другие. Эти компоненты также играют ключевую роль, и от их прочности будет зависеть надёжность и безопасность всей конструкций.
- Производство втулок. Эти составляющие встречаются в подвеске автомобилей, поэтому они должны выдержать не только силовое давление, но и отлично отталкивать воду после дождя, переносить повышенную температуру в летнее время и низкую в зимнее, служить без деформации. Также втулки разрешено устанавливать и в другие механизированные приборы.
- Выпуск валов. Подобные запчасти передают крутящий момент от одного звена механизма к другому. Тут тоже имеются негативные факторы в виде силы трения, давления, температуры и другого.
Шпилька М16 14Х17Н2
Такие предметы допускается использовать в различных сферах, и, от части, их можно отнести к универсальному типу. Даже долю медицинских приборов и инструментов делают из этого проката. Что касается свойств, то у 14Х17Н2 характеристики выглядят следующим образом:
- нержавеющая поверхность;
- способность работать при Т = до +400 °C;
- устойчивость к статическим и динамическим влияниям;
- малый уровень деформации.
Трудно найти сплав, который смог бы соответствовать аналогичным параметрам. Поэтому он и цениться на всех производственных предприятиях.
Прочая информация о 14Х17Н2
| Критическая точка | Температура °C |
|---|---|
| AC1 | 720 |
| AC3 | 830 |
| AR1 | 700 |
| Состояние поставки температура | +20 | -20 | -40 | -60 |
|---|---|---|---|---|
| Лист толщиной 10 мм в состоянии поставки. Образцы поперечные. | ≥560 | ≥510 | ≥490 | ≥470 |
| Лист толщиной 10 мм в состоянии поставки. Образцы продольные. | ≥710 | ≥530 | ≥530 | ≥520 |
| Состояние поставки, режим термообработки | HRCэ поверхности | HRCэ сердцевины | HRB | HB | HV | HSD |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 18907-73. Пруток ≥ 5,0 мм, после отжига | ≤302 | |||||
| ГОСТ 5949-75. Прокат г/к и кованый. Отжиг или отпуск | ≤285 |
| Термообработка, состояние стали | s-1, МПа | t-1, МПа | n | sB ,МПа | s0,2, МПа |
|---|---|---|---|---|---|
| 451 | 1Е+7 |
|
Использование материалов с сайта возможно только с разрешения ООО “ЛАСМЕТ”
Механические свойства стали 14Х17Н2
Механические свойства стали при повышенных температурах
| Температура испытаний, °С | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость, KCU, Дж/см2 |
|
Пруток. Отжиг при 760-780°С, 2 часа, охлаждение с печью. Закалка при 950-975°С, 1 час, масло. Отпуск при 600 °С, 3-6 часов 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 при 200-230°С и при 140-180°С. Закалка при 960-980°С, масло. Отпуск при 640-670°С. (Образцы тангенциальные). При 20°С НВ 285 |
|||||
| 20 | 630 – 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 | – |
Ударная вязкость из стали, KCU, Дж/см2
| Лист толщиной 10 мм в состоянии поставки. Образцы | Т= +20 °С | Т= -20 °С | Т= -40 °С | Т= -60 °С |
| Поперечные | 56 | 51 | 49 | 47 |
| Продольные | 71 | 53 | 53 | 52 |
Коррозийная стойкость стали
| Среда | Температура, °С | Длительность испытания, часы | Глубина коррозии, мм/год |
| Вода дистиллированная | 900 | 50 | 0,08 |
| Пар – воздух | 1000 | 100 | 0,005 |
Жаростойкость стали
| Среда | Температура, ºС | Глубина, мм/год | Группа стойкости или балл |
| Воздух | 650 | 0,904 | Пониженно – стойкая |
| Воздух | 750 | 2,010 | Малостойкая |
Механические свойства стали в зависимости от температуры отпуска
| Температура испытаний, °С | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость, KCU, Дж/см2 | Твердость, НВ |
| Пруток. Отжиг при 760-780°С, 2 ч, охлаждение с печью. Закалка при 950-975°С, 1 час, 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 |
Механические свойства при испытаниях на длительную прочность
| Температура испытания, °С | Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести %/час | Предел длительной прочности, МПа, | Длительность испытания, часы |
| 400 | – | – | 608 – 686 | 1000 |
| – | – | – | 588 – 666 | 2000 |
| 450 | 274 | 2/100 | 617 | 200 |
Свойства по стандарту
| Термообработка | Сечение, мм | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость, KCU, Дж / см2 | Твердость, НВ |
| Поковки. Закалка при 1000-1030 °С, масло. Двойной отпуск при 665-675 °С, печь или воздух | До 100 | 540 | 690 | 15 | 40 | 59 | 228 – 269 |
Свойства по стандарту ГОСТ 5949-75
| Термообработка | Сечение, мм | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость, KCU, Дж / см2 | Твердость, НВ |
| Прутки. Закалка при 975-1040 °С, масло. Отпуск при 275-350 °С, воздух | 60 | 835 | 1080 | 10 | 30 | 49 | – |
| Закалка при 1000-1030 °С, масло. Отпуск при 620-660 °С, воздух | 60 | 635 | 835 | 16 | 55 | 75 | – |
Свойства по стандарту
ГОСТ 7350-77
| Термообработка | Сечение, мм | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % | Ударная вязкость, KCU, Дж / см2 | Твердость, НВ |
| Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка при 960-1050 °С, вода или воздух. Отпуск при 275-350 °С, воздух (образцы поперечные) | Образцы | 882 | 1078 | 10 | – | – | – |
Свойства по стандарту
ГОСТ 25054-81
Аналоги стали 14Х17Н2
В качестве альтернативного варианта рекомендуется обратить внимание на зарубежные варианты. Например, на аналог AISI 431 американского производства
Состав этого сплава отличается лишь наличием 0,8% марганца (Mn). Что касается опций, то они выглядят следующим образом: При 5-ти часовом погружении в дистиллированную жидкость с Т = 300 °С начинает образовываться коррозия размером в 0,08 мм. Такой же эффект появляется по истечении одного года хранения в ненадлежащих условиях. Если плоскость подвергнуть воздействию Т = 100 °С, то его модуль упругости будет составлять 1,97 МПа, плотность составит 7750кг/м3, а коэффициент расширения – 9,81 °С.
AISI 431
Но такой заменитель имеет ряд недостатков:
ограниченная свариваемость;
повышение хрупкости при отпуске;
перед сварными работами изделие важно разогреть до 300 °С;
после сварки объект нужно подвергнуть тепловому воздействию.
Однако эта модель полностью заслуживает интереса покупателей.
Химический состав
Сталь относится к коррозионностойкому жаропрочному веществу, и к мартенсита-ферритному классу. В соединении имеется 10 химических элементов:
- Углерод (С) – 0,11-0,17%. Придаёт веществу плотность.
- Кремний (Si) и марганец (Mn) – не более 0,8%. Первый необходим для закаливаемости, второй – для удаления лишнего кислорода.
- Никель (Ni) – 1,5-2,5%. Защищает плоскость от ржавчины.
- Фосфор (P) – 0,03%. Снижает хрупкость предмета.
- Сера (S) – 0,025%. Необходима для будущей обработки плоскости.
- Хром (Cr) – 16-18%. Добавляется во все нержавеющие стали, и даёт сопротивляемость коррозии.
- Титан (Ti) – не более 0,2%. Уменьшает массу объекта и увеличивает устойчивость к повреждениям.
- Медь (Cu) – до 0,3%. Придаёт металлу пластичность, и защищает его от надломов.
- Железо (Fe) – 78%. Основная составляющая, являющаяся неотъемлемой частью любой стали.
Несмотря на высокие показатели, хранить сталь 14Х17Н2 можно только в удалённом от воды месте. Особенно, если период складирования будет достигать нескольких лет. В этом случае продукт сохранит свою первоначальную гладкость, и не утратит эксплуатационные опции.
