Сталь DIN 17445 G-X20Cr14: Высокопроизводительная мартенситная нержавеющая сталь для турбинных компонентов
Общие сведения
Сталь G-X20Cr14 (по DIN 17445) — это мартенситная нержавеющая сталь, предназначенная для изготовления деталей турбин: лопаток, рабочих колес, заслонок, клапанных конструкций и других элементов, работающих при повышенных температурах и в коррозионных средах. После закалки и отпуска сталь обеспечивает высокую прочность, хорошую износостойкость и коррозионную стойкость в агрессивных средах до 400 °C.
Химический состав
| Элемент | Содержание, % |
|---|
| Углерод (C) | 0,16 – 0,23 |
| Хром (Cr) | 12,5 – 14,5 |
| Марганец (Mn) | ≤ 1,0 |
| Никель (Ni) | ≤ 1,0 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,05 |
| Кремний (Si) | ≤ 1,0 |
| Сера (S) | ≤ 0,03 |
Механические свойства (при 20 °C)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|
| Предел прочности (Rm) | 590 – 790 МПа | |
| Предел текучести (Rp0,2) | 440 МПа | |
| Относительное удлинение (A) | 12 % | |
| Твердость Бринелля (HB) | 170 – 240 | |
| Модуль упругости (E) | 220 ГПа | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Коэффициент Пуассона (ν) | 0,3 | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига (G) | 77 ГПа | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
Предел текучести при повышенных температурах
| Температура, °C | Rp0,2, МПа |
|---|
| 100 | 365 |
| 150 | 355 |
| 200 | 345 |
| 250 | 335 |
| 300 | 325 |
| 350 | 315 |
| 400 | 305 |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура, °C | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения (α) | 100 | 1,05·10⁻⁵ 1/К | |
| 200 | 1,10·10⁻⁵ 1/К | |
| 300 | 1,15·10⁻⁵ 1/К | |
| 400 | 1,15·10⁻⁵ 1/К | |
| 500 | 1,20·10⁻⁵ 1/К | |
| Макс. рабочая температура (долговременная) | — | 0 – 400 °C | |
| Температура плавления | — | 1370 – 1530 °C | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоемкость (c) | 20 | 460 Дж/(кг·К) | |
| Теплопроводность (λ) | 20 | 29 Вт/(м·К) | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура, °C | Значение | Примечание |
|---|
| Удельное электрическое сопротивление (ρ) | 23 | 6·10⁻⁷ Ω·м | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
Общие физические свойства
| Свойство | Температура, °C | Значение |
|---|
| Плотность (ρ) | 20 | 7,7 г/см³ |
Применение
Сталь G-X20Cr14 применяется для литых деталей турбин (лопатки, рабочие колеса), клапанов, заслонок и других элементов, требующих сочетания высокой механической прочности, теплостойкости и коррозионной стойкости в рабочем диапазоне температур до 400 °C. Рекомендуемый термический режим: закалка + высокотемпературный отпуск.
