Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNER — производство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
INNER
Контакты

Сталь 14Х17Н2

Сталь 14Х17Н2: справочные таблицы

Широкие таблицы прокручиваются по горизонтали, первая колонка при этом остаётся на месте.

Таблица 1. Химический состав стали 14Х17Н2 по ГОСТ 5632-2014, % по массе

ЭлементНормаДопуск в готовой продукции
C0,11–0,17±0,01
Cr16,00–18,00±0,20
Ni1,50–2,50±0,05 (до 2,0 %), ±0,07 (свыше 2,0 %)
Siне более 0,80+0,05
Mnне более 0,80+0,04
Sне более 0,025+0,005
Pне более 0,030+0,005
Cu, остаточнаяне более 0,30не распространяется
Ti, остаточныйне более 0,20не распространяется
Mo, остаточныйне более 0,30не распространяется
W и V, остаточныене более 0,20 каждогоне распространяется

По таблице 1, пп. 6.3–6.7 и таблице 2 ГОСТ 5632-2014 (с Изменением № 1). Порядковый номер марки — 2-4, класс мартенсито-ферритный, условное обозначение — ЭИ268, старое обозначение — 1Х17Н2. Остаточные элементы допускается не определять, если иное не указано в заказе (п. 6.10).

К навигации по таблицам

Таблица 2. Механические свойства стали 14Х17Н2 по ГОСТ 5949-2018: два варианта термообработки

ПоказательВариант 1: низкий отпускВариант 2: высокий отпуск
Закалка975–1040 °C, масло1000–1030 °C, масло
Отпуск275–350 °C, воздух620–660 °C, воздух
Предел прочности σв, не менее1080 Н/мм²835 Н/мм²
Предел текучести σт, не менее835 Н/мм²635 Н/мм²
Относительное удлинение δ5, не менее10 %16 %
Относительное сужение ψ, не менее30 %55 %
Ударная вязкость KCU, не менее49 Дж/см²75 Дж/см²
Твёрдость в состоянии поставкине более 285 HBне более 285 HB
Размер проката, для которого даны нормыдо 60 мм включительнодо 60 мм включительно
Снижение норм для размеров св. 60 до 100 ммδ5 −1 %, ψ −5 %, KCU −4,9 Дж/см²δ5 −1 %, ψ −5 %, KCU −4,9 Дж/см²
Снижение норм для размеров св. 100 до 150 ммδ5 −3 %, ψ −10 %, KCU −9,8 Дж/см²δ5 −3 %, ψ −10 %, KCU −9,8 Дж/см²

По таблицам 1 и 3 и примечаниям к таблице 3 ГОСТ 5949-2018. Снижение δ5 и ψ — в абсолютных процентах. Ударный изгиб испытывают для круга и шестигранника от 16 мм, для квадрата и полосы — от 12 мм. Сталь мартенсито-ферритного класса поставляют термически обработанной.

К навигации по таблицам

Таблица 3. Металлопродукция из стали 14Х17Н2 по межгосударственным стандартам

Вид продукции, стандартСостояние, режимНормы
Сортовой прокат, ГОСТ 5949-2018термически обработанныйне более 285 HB; на образцах после закалки и отпуска — по таблице 2
Тонколистовой прокат 0,7–3,9 мм, ГОСТ 5582-75поставка: отжиг или отпуск при 650–700 °Cсвойства по согласованию изготовителя с потребителем
Тонколистовой прокат, ГОСТ 5582-75контрольные образцы: закалка 950–975 °C в масле, отпуск 275–350 °C на воздухеσв не менее 1080 Н/мм² (110 кгс/мм²), δ5 не менее 10 %
Толстолистовой прокат 4–50 мм, ГОСТ 7350-77поставка: отжиг или отпуск при 650–700 °Cсвойства по согласованию изготовителя с потребителем
Толстолистовой прокат, ГОСТ 7350-77контрольные образцы: закалка 960–1050 °C, охлаждение в воде или на воздухе, отпуск 275–350 °Cσв не менее 1080 Н/мм² (110 кгс/мм²), σт не менее 885 Н/мм² (90 кгс/мм²), δ5 не менее 10 %
Поковки, ГОСТ 25054-81закалка 980–1020 °C в масло, отпуск 680–700 °C, воздухσ0,2 не менее 539 МПа, σв не менее 686 МПа; 248–293 HB; δ5, ψ, KCU — по таблице 4
Проволока, ГОСТ 18143-72—марки 14Х17Н2 в стандарте нет

По текстам указанных стандартов. Н/мм² и МПа — одна и та же единица; σт и σ0,2 — предел текучести. Для толстого листа толщиной свыше 25 мм механические свойства по ГОСТ 7350-77 не нормируют, но определяют обязательно. ГОСТ 33260-2015 для корпусных деталей арматуры называет лист по ГОСТ 7350 в состояниях М2б и М3б.

К навигации по таблицам

Таблица 4. Поковки из сталей 14Х17Н2 и 20Х13 по ГОСТ 25054-81: режимы, механические свойства при +20 °C (не менее) и твёрдость

Показатель14Х17Н220Х13
Режим термообработкизакалка 980–1020 °C в масло, отпуск 680–700 °C, воздухзакалка 1000–1050 °C на воздухе или в масле, отпуск 660–770 °C, воздух
Предел текучести σ0,2, МПа (кгс/мм²)539 (55)441 (45)
Предел прочности σв, МПа (кгс/мм²)686 (70)647 (66)
δ5, %: сечение до 200 / св. 200 до 500 / св. 500 до 1000 мм15 / 13 / 1216 / 15 / 14
ψ, %: сечение до 200 / св. 200 до 500 / св. 500 до 1000 мм40 / 35 / 3050 / 45 / 40
KCU, Дж/см²: сечение до 200 / св. 200 до 500 / св. 500 до 1000 мм59 / 54 / 4964 / 49 / 39
Твёрдость HB248–293197–248

По таблице 2 и приложению ГОСТ 25054-81. Сечение — диаметр или толщина поковки сплошного сечения. Свойства по таблице обязательны для поковок групп IV, IVК, V и VК, твёрдость — для всех групп, кроме I (п. 2.6).

К навигации по таблицам

Таблица 5. Назначение стали 14Х17Н2 по стандартам

ДокументЧто сказано о 14Х17Н2
ГОСТ 5632-2014, приложение А, таблица А.1Рабочие лопатки, диски, валы, втулки и другие детали, а также детали, работающие в агрессивных средах и при пониженных температурах. Примечание: наибольшей коррозионной стойкостью обладает после закалки с высоким отпуском
ГОСТ 5632-2014, приложение А, таблица А.3Рабочие лопатки, диски, валы, втулки. Рекомендуемая температура применения 400 °C при длительном сроке работы; начало интенсивного окалинообразования — 800 °C. В таблице жаростойких сталей (А.2) марки нет
ГОСТ 33260-2015Корпусные детали и узел затвора, шпиндели, крепёж, втулки трубопроводной арматуры при температуре среды от −70 °C — пределы в таблице 6
ГОСТ 25054-81, ГОСТ 7350-77, ГОСТ 5582-75Поковки, толстый и тонкий лист — нормы в таблице 3

Приложение А ГОСТ 5632-2014 — справочное: температуры и сроки работы в нём даны ориентировочно. Для клинков столовых ножей ГОСТ Р 51687-2021 (п. 4.14) называет 20Х13, 30Х13, 40Х13 и 420; 14Х17Н2 среди них нет.

К навигации по таблицам

Таблица 6. Сталь 14Х17Н2 в трубопроводной арматуре по ГОСТ 33260-2015

ДеталиТемпература рабочей средыУсловия
Корпусные детали и узел затвора из проката и поковокот −70 до +350 °Cстойкость к межкристаллитной коррозии обеспечивается термообработкой на твёрдость 22,5–31 HRC (229–285 HB); для деталей электромагнитных приводов — 25–28 HRC (240–260 HB) после длительного отпуска; после закалки и низкого отпуска — применение до 200 °C
Шпиндели и штокиот −70 до +350 °C—
Болты, шпильки и гайкиот −70 до +350 °Cпри давлении PN до 2,5 МПа (25 кгс/см²)
Детали затвора, уплотнительные поверхности, втулкиот −70 до +250 °C—

По разделу 8 ГОСТ 33260-2015. Для корпусных деталей стандарт называет сортовой прокат по ГОСТ 5949, лист по ГОСТ 7350 (М3б, М2б) и поковки по ГОСТ 25054 и указывает назначение: внутренние детали в слабоагрессивных средах, когда нужны повышенные прочность и твёрдость. Стойкость к МКК проверяют по ГОСТ 6032 без провоцирующего нагрева. Пределы для крепежа совпадают с отраслевым СТ ЦКБА 012-2005, где для 14Х17Н2 дополнительно ограничена температура отпуска — не выше 700 °C.

К навигации по таблицам

Таблица 7. 14Х17Н2 и близкие зарубежные стали, % по массе

Марка, стандартCCrNiПрочееОтличие от 14Х17Н2
14Х17Н2, ГОСТ 5632-20140,11–0,1716,00–18,001,50–2,50Si ≤ 0,80; Mn ≤ 0,80; P ≤ 0,030; S ≤ 0,025—
1.4057 (X17CrNi16-2), EN 100880,12–0,2215,0–17,01,50–2,50Si ≤ 1,00; Mn ≤ 1,50; P ≤ 0,040; S ≤ 0,015 (или контролируемая 0,015–0,030)Хром ниже на 1 %: интервалы совпадают только в полосе 16–17 %; углерод может быть выше
431 (UNS S43100), ASTM A276 — данные Carpenterне более 0,2015,00–17,001,25–2,50Si ≤ 1,00; Mn ≤ 1,00; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030Хром ниже, никель и углерод — с более широкими пределами
SUS431, JIS; 1Cr17Ni2, GBсоответствие указано в карте производителя 1.4057———Составы по JIS и GB здесь не приводятся

Состав 1.4057 — по технической карте производителя Lucefin (EN 10088-1/-3); 431 — по данным производителя Carpenter Technology со ссылкой на ASTM A276. Соответствие 14Х17Н2 — 1.4057 — 431 указано в приложении М ГОСТ 33260-2015 и в карте Lucefin.

К навигации по таблицам

Таблица 8. Механические свойства стали 1.4057 по EN 10088-3 и типичные значения производителя

СостояниеСечение, ммRm, МПаRp0,2, МПа, не менееA, %, не менееKV, Дж, не менееHB, не болееТипичные значения (DEW): Rp0,2 / Rm / A5
+A (отжиг)—≤ 950———295—
+QT800≤ 60800–9506001425—620 / 820 / 20
+QT80060–160800–9506001220—620 / 820 / 20
+QT900≤ 60900–10507001216—710 / 920 / 16
+QT90060–160900–10507001015—710 / 920 / 16

Нормы EN 10088-3 для горячедеформированного проката — по технической карте Lucefin (редакция 2018); типичные значения — по паспорту Deutsche Edelstahlwerke (DEW, Swiss Steel Group). +A — отожжённое состояние, +QT — закалка и отпуск. Для сечений 160 мм и более свойства согласовывают.

К навигации по таблицам

Таблица 9. Свойства стали 1.4057 после закалки с 1000 °C в масле и отпуска

Температура отпуска, °CRm, МПаRp0,2, МПаA, %KV, Дж
200158012901420
300149012401522
350146012201527
400144011901418
450140011301410
500136010601518
55012509801627
60010808601730
6509107801834
7008006901938

По технической карте производителя Lucefin для 1.4057 (X17CrNi16-2): круг диаметром 10 мм. Ударная работа KV (образец с V-надрезом, Дж) несопоставима с KCU (U-надрез, Дж/см²).

К навигации по таблицам

Таблица 10. Критические точки стали 1.4057 — аналога 14Х17Н2, °C

Точка1.4057, Lucefin
Ac1≈ 725
Ac3≈ 815
Мн (Ms)≈ 145

По технической карте Lucefin. Точка Мк (Mf) в карте не указана. При такой низкой температуре начала мартенситного превращения после закалки в структуре может оставаться часть аустенита.

К навигации по таблицам

Таблица 11. Физические свойства стали 1.4057 — аналога 14Х17Н2

СвойствоЗначение
Плотность при 20 °C7700 кг/м³
Модуль упругости при 20 / 100 / 200 / 300 / 400 °C215 / 212 / 205 / 200 / 190 ГПа
Коэффициент линейного расширения, 20–100 °C10,0·10⁻⁶ 1/К
Коэффициент линейного расширения, 20–200, 20–300, 20–400 °C10,5·10⁻⁶ 1/К
Теплопроводность при 20 °C25 Вт/(м·К)
Удельная теплоёмкость при 20 °C460 Дж/(кг·К)
Удельное электросопротивление при 20 °C0,70 Ом·мм²/м
Магнитные свойстваферромагнитна; относительная магнитная проницаемость около 700–1100

По технической карте Lucefin и паспорту Deutsche Edelstahlwerke для 1.4057 (X17CrNi16-2); значения плотности, теплопроводности, электросопротивления и расширения у обоих производителей совпадают.

К навигации по таблицам

Таблица 12. Режимы термообработки: нормы ГОСТ для 14Х17Н2 и рекомендации производителей для 1.4057

ОперацияГОСТ (14Х17Н2)Lucefin (1.4057)Deutsche Edelstahlwerke (1.4057)
Ковка—930–1200 °C (в более ранней редакции карты — 900–1100 °C)нагрев до 1150–1180 °C, ковка 950–1180 °C, медленное охлаждение в печи или золе
Отжиглист: отжиг или отпуск 650–700 °C (ГОСТ 5582-75, ГОСТ 7350-77)мягкий отжиг 680–750 °C, охлаждение с печью 10 °C/ч до 600 °C; субкритический отжиг 670–790 °C680–800 °C, медленное охлаждение
Закалка975–1040 или 1000–1030 °C, масло (ГОСТ 5949-2018); 980–1020 °C, масло (ГОСТ 25054-81); 960–1050 °C, вода или воздух (ГОСТ 7350-77); 950–975 °C, масло (ГОСТ 5582-75)980–1030 °C; масло, полимер или воздух950–1060 °C, воздух или масло
Твёрдость после закалкине нормируется≈ 45 HRC—
Низкий отпуск275–350 °C (ГОСТ 5949-2018 вариант 1, ГОСТ 5582-75 — охлаждение на воздухе; ГОСТ 7350-77)в карте не указан; снятие напряжений 210–250 °C—
Высокий отпуск620–660 °C (ГОСТ 5949-2018 вариант 2); 680–700 °C (ГОСТ 25054-81)600–670 °C; для +QT800 — 780–800 °Cдля QT800: 750–800 °C, затем второй отпуск 650–700 °C; для QT900: 600–650 °C; при никеле у нижнего предела — один отпуск 620–720 °C
Интервал, которого избегают—минимум KV при 450 °C (таблица 9)420–520 °C — 475-градусная хрупкость, при изготовлении и в эксплуатации

Нормы ГОСТ — режимы обработки образцов для проверки металла, а не обязательная технология изделия. Рекомендации производителей относятся к стали 1.4057 и приведены как ориентир.

К навигации по таблицам

Таблица 13. Стали 14Х17Н2 и 20Х13: сравнение

Показатель14Х17Н220Х13
Класс по ГОСТ 5632-2014мартенсито-ферритныймартенситный
C / Cr / Ni, %0,11–0,17 / 16–18 / 1,5–2,50,16–0,25 / 12–14 / —
Твёрдость в состоянии поставки, ГОСТ 5949-2018не более 285 HB126–197 HB
Вариант с высоким отпуском, ГОСТ 5949-2018отпуск 620–660 °C: σв 835, σт 635, δ5 16 %, ψ 55 %, KCU 75отпуск 660–770 °C: σв 650, σт 440, δ5 16 %, ψ 55 %, KCU 78
Вариант с более низким отпуском, ГОСТ 5949-2018отпуск 275–350 °C: σв 1080, σт 835, δ5 10 %, ψ 30 %, KCU 49отпуск 600–700 °C: σв 830, σт 635, δ5 10 %, ψ 50 %, KCU 59
Поковки, ГОСТ 25054-81σ0,2 539, σв 686 МПа; 248–293 HBσ0,2 441, σв 647 МПа; 197–248 HB
Нижний предел температуры, ГОСТ 33260-2015−70 °C−40 °C (крепёж −30 °C)
Верхний предел для корпусных деталей, ГОСТ 33260-2015350 °C450 °C
Эквивалент стойкости к питтингу PRE (расчёт по хрому)16–1812–14
Тонкий лист, ГОСТ 5582-75в состоянии поставки — по согласованию; на контрольных образцах после закалки и отпуска — σв ≥ 1080 Н/мм²в состоянии поставки: σв ≥ 490 Н/мм², δ5 ≥ 20 %
Проволока, ГОСТ 18143-72нетесть

Прочность и напряжения — в Н/мм² (МПа), KCU — в Дж/см². Подробно о второй марке — на странице стали 20Х13.

К навигации по таблицам

Таблица 14. Теоретическая масса 1 м круга, квадрата и шестигранника из стали 14Х17Н2, кг

Размер (диаметр, сторона, размер под ключ), ммКругКвадратШестигранник
50,1510,1930,167
60,2180,2770,240
80,3870,4930,427
100,6050,7700,667
120,8711,1090,960
141,1851,5091,307
161,5481,9711,707
181,9592,4952,161
202,4193,0802,667
222,9273,7273,228
253,7804,8134,168
284,7416,0375,228
305,4436,9306,002
367,8389,9798,642
409,67612,32010,669
5015,11919,25016,671
6021,77127,72024,006
8038,70449,28042,678
10060,47677,00066,684

Расчёт при плотности 7700 кг/м³ по номинальным размерам, без учёта предельных отклонений и скруглений кромок.

К навигации по таблицам

Таблица 15. Теоретическая масса листа из стали 14Х17Н2

Толщина, мм1 м², кгЛист 1000×2000, кгЛист 1250×2500, кгЛист 1500×6000, кг
1,07,7015,424,169,3
1,511,5523,136,1104,0
2,015,4030,848,1138,6
3,023,1046,272,2207,9
4,030,8061,696,3277,2
5,038,5077,0120,3346,5
6,046,2092,4144,4415,8
8,061,60123,2192,5554,4
10,077,00154,0240,6693,0
12,092,40184,8288,8831,6
16,0123,20246,4385,01108,8
20,0154,00308,0481,31386,0
25,0192,50385,0601,61732,5
30,0231,00462,0721,92079,0
40,0308,00616,0962,52772,0
50,0385,00770,01203,13465,0

Расчёт при плотности 7700 кг/м³: масса 1 м² равна 7,7 кг на каждый миллиметр толщины. Толщины до 3,9 мм — тонкий лист по ГОСТ 5582-75, от 4 мм — толстый лист по ГОСТ 7350-77. Фактическая масса отличается на величину допусков по толщине.

К навигации по таблицам

Оглавление статьи 18 разделов

Что такое сталь 14Х17Н2

14Х17Н2 — коррозионностойкая хромистая сталь с никелем, мартенсито-ферритного класса, с 0,11–0,17 % углерода, 16–18 % хрома и 1,5–2,5 % никеля. Марка установлена ГОСТ 5632-2014, порядковый номер 2-4, условное обозначение ЭИ268; старое обозначение — 1Х17Н2. Расшифровка: 14 — среднее содержание углерода в сотых долях процента; Х17 — около 17 % хрома; Н2 — около 2 % никеля.

Никель нужен здесь не для аустенитной структуры, как в 12Х18Н10Т, а для того, чтобы сталь с 17 % хрома закаливалась: без никеля такой состав был бы ферритным, как 12Х17. После закалки структура состоит из мартенсита с некоторой долей феррита — отсюда название класса.

По ГОСТ 5949-2018 сталь поставляют с твёрдостью не более 285 HB и проверяют по двум вариантам: после закалки и низкого отпуска при 275–350 °C — σв не менее 1080 Н/мм², после закалки и высокого отпуска при 620–660 °C — не менее 835 Н/мм² при KCU 75 Дж/см² (таблица 2). ГОСТ 33260-2015 допускает её в трубопроводной арматуре от −70 °C, тогда как 20Х13 — только от −40 °C.

Нормативные документы и виды проката

  • ГОСТ 5632-2014 — марка и химический состав. Действует с 1 января 2015 года взамен ГОСТ 5632-72; Изменение № 1 введено с 1 апреля 2019 года. Механических свойств стандарт не нормирует.
  • ГОСТ 5949-2018 — сортовой прокат: горячекатаный и кованый, калиброванный, со специальной отделкой поверхности. Действует с 1 февраля 2019 года взамен ГОСТ 5949-75. Поставляется термически обработанным, твёрдость — не более 285 HB.
  • ГОСТ 7350-77 — толстолистовой прокат 4–50 мм. Поставка после отжига или отпуска при 650–700 °C со свойствами по согласованию; на контрольных образцах после закалки и низкого отпуска — σв не менее 1080 Н/мм².
  • ГОСТ 5582-75 — тонколистовой прокат 0,7–3,9 мм; схема та же: поставка по согласованию, контрольная закалка с отпуском 275–350 °C.
  • ГОСТ 25054-81 — поковки. После закалки и отпуска при 680–700 °C — σ0,2 не менее 539 МПа, σв не менее 686 МПа, 248–293 HB.
  • ГОСТ 33260-2015 — выбор материалов для трубопроводной арматуры: пределы температур для деталей из 14Х17Н2.

Нормы по видам проката сведены в таблицу 3. Все перечисленные стандарты действуют (проверено в ФГИС Росстандарта). Проволоки из 14Х17Н2 по ГОСТ 18143-72 нет.

На многих сайтах для 14Х17Н2 указывают отменённые ГОСТ 5632-72 и ГОСТ 5949-75, а для листа по ГОСТ 7350-77 — «σв 1078 МПа, σт 882 МПа». Это пересчёт из 110 и 90 кгс/мм²; в самом стандарте нормы в Н/мм² записаны как 1080 и 885. Сертификат на сортовой прокат должен ссылаться на ГОСТ 5949-2018.

Химический состав стали 14Х17Н2

Нормы ГОСТ 5632-2014 приведены в таблице 1. Углерод 0,11–0,17 % ниже, чем у 20Х13 (0,16–0,25 %), а хром выше: 16–18 против 12–14 %. Сера ограничена 0,025 %, фосфор — 0,030 %. Остаточные элементы нормированы общими пунктами стандарта: медь — не более 0,30 %, титан — 0,20 %, молибден — 0,30 %, вольфрам и ванадий — не более 0,20 % каждого.

Предельные отклонения в готовой продукции по таблице 2 ГОСТ 5632-2014: углерод ±0,01 %, хром ±0,20 %, никель ±0,05 % при содержании до 2,0 % и ±0,07 % — свыше 2,0 %, кремний +0,05 %, марганец +0,04 %, сера и фосфор +0,005 %. На остаточные элементы отклонения не распространяются.

Механические свойства по ГОСТ 5949-2018

Сортовой прокат поставляют термически обработанным с твёрдостью не более 285 HB. Свойства проверяют на образцах после закалки в масле и отпуска, причём стандарт даёт два принципиально разных состояния (таблица 2):

  • вариант 1 — закалка 975–1040 °C, низкий отпуск 275–350 °C: σв не менее 1080 Н/мм², σт 835 Н/мм², δ5 10 %, ψ 30 %, KCU 49 Дж/см². Это высокопрочное состояние;
  • вариант 2 — закалка 1000–1030 °C, высокий отпуск 620–660 °C: σв не менее 835 Н/мм², σт 635 Н/мм², δ5 16 %, ψ 55 %, KCU 75 Дж/см². Это улучшенное состояние с высокой вязкостью и наибольшей коррозионной стойкостью.

Нормы относятся к прокату размером до 60 мм; для 60–100 мм допускается снижение δ5 на 1 %, ψ на 5 % (в абсолютных процентах) и KCU на 4,9 Дж/см², для 100–150 мм — на 3 %, 10 % и 9,8 Дж/см². Какой вариант заявлен, видно по режиму отпуска образцов в документе о качестве; цифры прочности без режима сравнивать нельзя — 1080 и 835 Н/мм² относятся к разным состояниям одной и той же стали.

В таблице 3 ГОСТ 5949-2018 твёрдость образцов 14Х17Н2 после закалки и отпуска не нормируется. По данным производителя аналога 1.4057, после закалки сталь имеет около 45 HRC; после закалки и отпуска при 680–700 °C твёрдость поковок по ГОСТ 25054-81 — 248–293 HB, что частично перекрывается с требованием ГОСТ 33260-2015 для стойкости к МКК — 22,5–31 HRC (229–285 HB).

Лист и поковки

И тонкий лист по ГОСТ 5582-75, и толстый по ГОСТ 7350-77 поставляют после отжига или отпуска при 650–700 °C, а механические свойства в состоянии поставки согласовывают между изготовителем и потребителем (таблица 3). Нормируется только результат контрольной закалки с низким отпуском: σв не менее 1080 Н/мм² и δ5 не менее 10 % для обоих стандартов, для толстого листа дополнительно σт не менее 885 Н/мм². Эти цифры подтверждают закаливаемость металла, а не свойства листа в состоянии поставки.

Для толстого листа толщиной свыше 25 мм свойства по ГОСТ 7350-77 не нормируют, но определяют обязательно; ударную вязкость испытывают от 11 мм. ГОСТ 33260-2015 допускает лист по ГОСТ 7350 в состояниях М2б и М3б — горячекатаный, термически обработанный, травленый или после светлого отжига.

Поковки по ГОСТ 25054-81 проверяют после закалки с 980–1020 °C в масле и отпуска при 680–700 °C (таблица 4): σ0,2 не менее 539 МПа, σв не менее 686 МПа, 248–293 HB. Пластичность и ударная вязкость снижаются с ростом сечения: для поковок до 200 мм — δ5 15 %, ψ 40 %, KCU 59 Дж/см², для 500–1000 мм — 12 %, 30 % и 49 Дж/см². Прочность поковок из 14Х17Н2 выше, чем из 20Х13, при более высокой твёрдости.

Аналоги 14Х17Н2: 1.4057, AISI 431

Ближайшие зарубежные стали — европейская 1.4057 (X17CrNi16-2) и американская 431 (UNS S43100); это соответствие указано и в приложении М ГОСТ 33260-2015, и в технической карте Lucefin (таблица 7). Но аналоги не тождественны: у 1.4057 и 431 хром 15–17 %, у 14Х17Н2 — 16–18 %. Интервалы перекрываются только в полосе 16–17 %, поэтому плавка 1.4057 с хромом 15,5 % не пройдёт по составу как 14Х17Н2, а плавка 14Х17Н2 с 17,5 % хрома — как 1.4057. Углерод у 1.4057 допускается до 0,22 % против 0,17 % по ГОСТ, у 431 — до 0,20 %; никель у 431 — от 1,25 %.

По EN 10088-3 сталь 1.4057 поставляют в отожжённом состоянии +A (Rm до 950 МПа, до 295 HB) и в улучшенном +QT800 и +QT900 (таблица 8). Производитель Deutsche Edelstahlwerke характеризует 1.4057 как сталь для случаев, когда стали с 12 % хрома не дают нужной коррозионной стойкости или вязкости.

Термообработка стали 14Х17Н2

Закалка

Все стандарты задают закалку с 950–1050 °C: ГОСТ 5949-2018 — 975–1040 или 1000–1030 °C в масле, ГОСТ 25054-81 — 980–1020 °C в масле, ГОСТ 7350-77 — 960–1050 °C в воде или на воздухе, ГОСТ 5582-75 — 950–975 °C в масле (таблица 12). Производители 1.4057 указывают 980–1030 °C с охлаждением в масле, полимере или на воздухе (Lucefin) и 950–1060 °C на воздухе или в масле (DEW); твёрдость после закалки — около 45 HRC. Температура начала мартенситного превращения у 1.4057 низкая, около 145 °C (таблица 10), поэтому после закалки в структуре может оставаться часть аустенита.

Отпуск

Низкий отпуск при 275–350 °C сохраняет прочность 1080 Н/мм² и выше; данные производителя для 1.4057 показывают после отпуска при 300 °C Rm около 1490 МПа при KV 22 Дж (таблица 9). Высокий отпуск при 600–700 °C снижает прочность до 800–1080 МПа и повышает вязкость — при 700 °C KV 38 Дж. Именно высокий отпуск даёт наибольшую коррозионную стойкость, что прямо отмечено в приложении А ГОСТ 5632-2014.

Для состояния +QT800 производитель Deutsche Edelstahlwerke рекомендует двойной отпуск: 750–800 °C, затем 650–700 °C; при никеле у нижнего предела достаточно одного отпуска при 620–720 °C. Отраслевой СТ ЦКБА 012-2005 для крепежа из 14Х17Н2 ограничивает температуру отпуска 700 °C; у аналога 1.4057 точка Ac1, выше которой при нагреве начинает образовываться аустенит, — около 725 °C.

Интервал примерно 420–520 °C для 14Х17Н2 избегают и при отпуске, и в эксплуатации: производитель 1.4057 предупреждает о 475-градусной хрупкости, а данные Lucefin показывают при отпуске 450 °C минимум ударной работы — 10 Дж. По ГОСТ 33260-2015 детали после закалки с низким отпуском применяют только до 200 °C.

Отжиг

Для смягчения перед механической обработкой Lucefin рекомендует для 1.4057 отжиг при 680–750 °C с охлаждением в печи со скоростью 10 °C/ч до 600 °C, Deutsche Edelstahlwerke — 680–800 °C с медленным охлаждением. Лист по ГОСТ 5582-75 и ГОСТ 7350-77 поставляют после отжига или отпуска при 650–700 °C. Рекристаллизационный отжиг в карте Lucefin для 1.4057 отмечен как неприменимый.

Коррозионная стойкость и МКК

С 16–18 % хрома 14Х17Н2 стойче сталей с 13 % хрома: её эквивалент стойкости к питтингу PRE по хрому — 16–18 против 12–14 у 20Х13 и 18–20 у AISI 304. ГОСТ 5632-2014 относит её к деталям, работающим в агрессивных средах, ГОСТ 33260-2015 — к слабоагрессивным средам арматуры. Молибденом сталь не легирована, поэтому для хлоридных сред и морской воды выбирают AISI 316 или 10Х17Н13М2Т.

Стойкость сильно зависит от термообработки. Приложение А ГОСТ 5632-2014 прямо указывает: наибольшей коррозионной стойкостью сталь обладает после закалки с высоким отпуском. ГОСТ 33260-2015 связывает стойкость к межкристаллитной коррозии с твёрдостью: она обеспечивается термообработкой на 22,5–31 HRC (229–285 HB), а проверяют её по ГОСТ 6032 без провоцирующего нагрева. Производитель 1.4057 объясняет механизм: выделение карбидов хрома создаёт обеднённые хромом зоны, и сталь становится склонной к МКК.

ГОСТ 5949-2018 нормы и методы испытаний на МКК для 14Х17Н2 не задаёт — их согласовывают при заказе. Полированная поверхность, по данным производителя, значительно более стойкая, чем шероховатая; брызги и цвета побежалости после сварки удаляют.

Работа при низких температурах

ГОСТ 33260-2015 допускает 14Х17Н2 для корпусных деталей, шпинделей и крепежа арматуры от −70 °C (таблица 6); для 20Х13 нижний предел — −40 °C, причём при −31…−40 °C требуется испытание на ударный изгиб. Приложение А ГОСТ 5632-2014 также называет среди назначений 14Х17Н2 детали, работающие при пониженных температурах.

Ударная вязкость по ГОСТ 5949-2018 в улучшенном состоянии — не менее 75 Дж/см², в высокопрочном — 49 Дж/см². В таблицах ГОСТ 5949-2018, ГОСТ 25054-81 и ГОСТ 7350-77 норм ударной вязкости при −70 °C для 14Х17Н2 нет; если они нужны, их задают в заказе и проверяют на образцах.

14Х17Н2 в трубопроводной арматуре

ГОСТ 33260-2015 задаёт пределы применения 14Х17Н2 в арматуре (таблица 6): корпусные детали и узел затвора из проката и поковок, шпиндели и штоки — от −70 до +350 °C; болты, шпильки и гайки — в том же интервале при PN до 2,5 МПа; детали затвора и втулки — до +250 °C. Для корпусных деталей стандарт называет сортовой прокат по ГОСТ 5949, лист по ГОСТ 7350 (М2б, М3б) и поковки по ГОСТ 25054.

Два условия важны на практике. Детали должны быть термообработаны на 22,5–31 HRC — иначе не обеспечивается стойкость к МКК; детали после закалки с низким отпуском на высокую твёрдость применяют только до 200 °C. Для деталей электромагнитных приводов стандарт задаёт 25–28 HRC после длительного отпуска. Верхний предел у 14Х17Н2 ниже, чем у 20Х13 (350 против 450 °C для корпусных деталей), поэтому для горячих сред с температурой 350–450 °C выбирают 20Х13.

Физические свойства и магнитность

Перечисленные стандарты на 14Х17Н2 физических свойств не приводят. В таблице 11 приведены данные производителей для аналога 1.4057: плотность 7700 кг/м³, модуль упругости 215 ГПа, теплопроводность 25 Вт/(м·К), коэффициент линейного расширения 10,0·10⁻⁶ 1/К в интервале 20–100 °C. Теплопроводность ниже, чем у 1.4021 — аналога 20Х13 (30 Вт/(м·К)), но заметно выше, чем у аустенитной 12Х18Н10Т (около 15 Вт/(м·К)); расширение заметно ниже (у 12Х18Н10Т — около 17·10⁻⁶ 1/К).

14Х17Н2 магнитится в любом состоянии — это мартенсито-ферритная сталь. Магнитом её нельзя отличить от 20Х13 и углеродистой стали, а также от ферритных 12Х17 и AISI 430, у которых такой же хром. Отличить её от хромистых сталей позволяет только анализ на никель.

Обработка резанием, ковка и сварка

Обработка резанием

Механическую обработку выполняют в отожжённом или улучшенном состоянии. Deutsche Edelstahlwerke оценивает обрабатываемость 1.4057 как плохую и отмечает, что при равной твёрдости она близка к обрабатываемости углеродистой стали; для твердосплавного инструмента с покрытием при Rm 700–800 МПа производитель даёт ориентиры 100 м/мин при глубине 6 мм и подаче 0,5 мм/об, 130 м/мин при 3 мм и 0,4 мм/об, 165 м/мин при 1 мм и 0,2 мм/об. Режимы под свой станок и инструмент можно подобрать в тренажёре режимов резания.

Ковка

Deutsche Edelstahlwerke рекомендует для 1.4057 медленный нагрев до 850 °C, затем быстрый до 1150–1180 °C, ковку в интервале 950–1180 °C и медленное охлаждение в печи или золе; Lucefin указывает интервал горячей деформации 930–1200 °C. После ковки нужно медленное охлаждение: сталь закаливается на воздухе.

Сварка

14Х17Н2 сваривается с ограничениями: шов и околошовная зона закаливаются на воздухе. При сварке присадкой того же состава Deutsche Edelstahlwerke требует подогрева 100–300 °C и отпуска как можно скорее после сварки, лучше — полной термообработки всей детали; если свойства шва не критичны, DEW допускает аустенитные присадки (Novonit 4430 или 4370) без подогрева. Lucefin указывает подогрев 350 °C, отжиг при 750 °C после сварки и аустенитные электроды E309–E308 для соединений с нержавеющими сталями. Защитные газы с азотом или углеродом не применяют; брызги и цвета побежалости удаляют (DEW).

Для сварных конструкций без последующей термообработки выбирают аустенитные стали, например 12Х18Н10Т.

Применение стали 14Х17Н2

Области применения заданы стандартами: рабочие лопатки, диски, валы, втулки и детали, работающие в агрессивных средах и при пониженных температурах (ГОСТ 5632-2014); корпусные детали, шпиндели и крепёж трубопроводной арматуры при температурах от −70 до +350 °C, детали затвора и втулки — до +250 °C (ГОСТ 33260-2015). Производитель аналога 1.4057 называет автомобилестроение, химию, авиацию, нефтехимию и общее машиностроение.

Общий принцип выбора: 14Х17Н2 берут, когда у сталей с 13 % хрома не хватает коррозионной стойкости, прочности или вязкости на холоде, а аустенитная сталь не подходит из-за низкой прочности или магнитных требований. Если нужна твёрдость режущей кромки — выбирают 40Х13 или 95Х18; если нужна стойкость к хлоридам или сварка без термообработки — аустенитные стали.

14Х17Н2 или 20Х13

Обе стали закаливаются и работают после отпуска, но 20Х13 не легирована никелем и имеет 12–14 % хрома (таблица 13). По ГОСТ 5949-2018 14Х17Н2 прочнее при том же уровне вязкости: 835 против 650 Н/мм² при KCU 75 и 78 Дж/см², а в высокопрочном состоянии даёт 1080 Н/мм². По ГОСТ 33260-2015 она допущена от −70 °C, 20Х13 — от −40 °C (крепёж — от −30 °C); зато верхний предел у 20Х13 выше — 450 °C для корпусных деталей и 550 °C для шпинделей против 350 °C.

20Х13 поставляют в более мягком состоянии (126–197 HB против не более 285 HB), для неё есть нормы на тонкий лист и проволоку, которых для 14Х17Н2 нет, и она допущена ГОСТ Р 51687-2021 для столовых ножей. 14Х17Н2 выбирают при повышенных требованиях к прочности, коррозионной стойкости и работе на холоде.

Входной контроль

  1. Проверить в документе о качестве марку, стандарт на продукцию (для сорта — ГОСТ 5949-2018, а не 5949-75), плавку, химический состав, состояние поставки и вариант термообработки образцов (отпуск 275–350 или 620–660 °C).
  2. Проверить твёрдость: сортовой прокат по ГОСТ 5949-2018 — не более 285 HB, поковки по ГОСТ 25054-81 — 248–293 HB; для деталей арматуры по ГОСТ 33260-2015 — 22,5–31 HRC.
  3. Подтвердить марку анализом состава. Магнит не помогает. Рентгенофлуоресцентный анализатор отличит 14Х17Н2 по никелю (1,5–2,5 %) от 12Х17, AISI 430 и 20Х13, а по хрому — от 20Х13 и 40Х13. От импортной 1.4057 или 431 её отличает только хром выше 17 % — у части плавок анализ совпадёт.
  4. Для ответственных деталей арматуры — испытание на МКК по ГОСТ 6032 в соответствии с ГОСТ 33260-2015.

Масса проката

Теоретическая масса в таблицах 14 и 15 рассчитана при плотности 7700 кг/м³ — значении производителей для аналога 1.4057.

Круг: m = 0,0060476·d², кг/м; квадрат: m = 0,0077·a², кг/м; шестигранник: m = 0,0066684·s², кг/м; лист: m = 7,7·t, кг/м² (размеры в мм).

Пример. Круг 60 мм длиной 1 м: 0,0060476 × 60² ≈ 21,77 кг. Лист 20 мм размером 1500×6000 мм: 7,7 × 20 × 9 = 1386 кг.

Вопросы и ответы по стали 14Х17Н2

14Х17Н2 — это нержавейка?

Да, по ГОСТ 5632-2014 это коррозионностойкая сталь мартенсито-ферритного класса с 16–18 % хрома. Она более стойкая, чем стали с 13 % хрома, но молибденом не легирована, поэтому для хлоридных сред и морской воды её не выбирают.

Какая твёрдость у стали 14Х17Н2?

В состоянии поставки по ГОСТ 5949-2018 — не более 285 HB, поковки по ГОСТ 25054-81 — 248–293 HB. Для деталей арматуры ГОСТ 33260-2015 требует 22,5–31 HRC. После закалки производитель аналога 1.4057 указывает около 45 HRC.

Чем 14Х17Н2 отличается от 20Х13?

Хромом 16–18 % вместо 12–14 % и никелем 1,5–2,5 %. Она прочнее (σв 835–1080 против 650–830 Н/мм² по ГОСТ 5949-2018), стойче к коррозии и допущена в арматуре от −70 °C вместо −40 °C, но её верхний предел температуры ниже — 350 против 450 °C.

14Х17Н2 — аналог AISI 431?

С оговоркой. Соответствие 14Х17Н2 — 1.4057 — 431 указано в приложении М ГОСТ 33260-2015, но у 431 и 1.4057 хром 15–17 %, а у 14Х17Н2 — 16–18 %. Совпадают только плавки с хромом 16–17 %.

Магнитится ли 14Х17Н2?

Да, в любом состоянии — это мартенсито-ферритная сталь. Магнитом её нельзя отличить от 20Х13, 40Х13, 12Х17 или углеродистой стали; отличает её анализ на никель.

Можно ли применять 14Х17Н2 при −70 °C?

Да, ГОСТ 33260-2015 допускает корпусные детали, шпиндели и крепёж арматуры из 14Х17Н2 от −70 °C. Для 20Х13 предел по тому же стандарту — −40 °C.

Какой режим закалки и отпуска у 14Х17Н2?

По ГОСТ 5949-2018: закалка 975–1040 °C в масле и отпуск 275–350 °C (σв не менее 1080 Н/мм²) или закалка 1000–1030 °C в масле и отпуск 620–660 °C (не менее 835 Н/мм², KCU 75 Дж/см²). Интервал 420–520 °C избегают: по данным производителя аналога 1.4057 здесь развивается 475-градусная хрупкость.

Можно ли сваривать 14Х17Н2?

С ограничениями. Нужны подогрев (100–300 °C по DEW, 350 °C по Lucefin) и термообработка после сварки; если свойства шва не критичны, DEW допускает аустенитные присадки без подогрева. Для сварных конструкций без термообработки обычно выбирают аустенитные стали.

Источники

  1. ГОСТ 5632-2014. Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки (с Изменением № 1).
  2. ГОСТ 5949-2018. Металлопродукция из сталей нержавеющих и сплавов на железоникелевой основе коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных. Технические условия.
  3. ГОСТ 7350-77. Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия.
  4. ГОСТ 5582-75. Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия.
  5. ГОСТ 25054-81. Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия.
  6. ГОСТ 18143-72 — в части перечня марок.
  7. ГОСТ 33260-2015. Арматура трубопроводная. Металлы, применяемые в арматуростроении. Основные требования к выбору материалов.
  8. СТ ЦКБА 012-2005 (с Изменением № 4). Арматура трубопроводная. Шпильки, болты, гайки и шайбы для трубопроводной арматуры. Технические требования.
  9. ФГИС Росстандарта (protect.gost.ru) — статусы стандартов.
  10. EN 10088-3. Stainless steels — Part 3; ASTM A276. Standard Specification for Stainless Steel Bars and Shapes.
  11. Lucefin. Техническая карта стали 1.4057 (X17CrNi16-2), редакции 2018 и более ранняя.
  12. Deutsche Edelstahlwerke (Swiss Steel Group). Технический паспорт стали 1.4057.
  13. Carpenter Technology. Данные по стали Type 431 (UNS S43100).

Статья носит ознакомительный характер и предназначена для технических специалистов. Нормы приведены по указанным стандартам; справочные данные производителей отмечены в тексте и не являются нормами. Режимы термообработки и сварки изделий назначает технолог с учётом формы и размеров детали. Перед применением сверяйтесь с актуальными редакциями документов и сертификатами на конкретную продукцию. Автор и администрация сайта не несут ответственности за последствия использования информации без такой проверки.

Заказать товар

ООО «Иннер Инжиниринг»