Сталь 20Х23Н18

Жаропрочность - сопротивление деформации и разрушению под нагрузкой при высоких температурах, прежде всего сопротивление ползучести (медленному накоплению деформации со временем). У 20Х23Н18 жаропрочность обеспечивает аустенитная структура, устойчивая к разупрочнению при нагреве, и легирование никелем. При комнатной температуре (в аустенизированном состоянии) сталь имеет временное сопротивление σв ≥490 МПа, условный предел текучести σ0,2 ≥196 МПа (у аустенитных сталей нет чёткой площадки текучести, поэтому текучесть задают условно, при остаточной деформации 0,2%) и относительное удлинение δ5 ≥35%, что говорит о высокой пластичности.

Сталь не упрочняется термообработкой: единственная операция - аустенизация, нагрев 1050-1150 °C с охлаждением в воде или на воздухе. Она растворяет карбиды и снимает наклёп или сенсибилизацию после сварки и деформации, но не повышает прочность, поскольку аустенит устойчив при комнатной температуре и не превращается в мартенсит при закалке.

Химический состав стали: углерод C ≤0,20%, хром Cr 22,0-25,0%, никель Ni 17,0-20,0%, кремний Si ≤1,0%, марганец Mn ≤2,0%, сера S ≤0,020%, фосфор P ≤0,035%. Аустенитная структура определяет немагнитность стали; сваривается сталь ограниченно (с защитой дуги), материал пластичен и допускает обработку давлением.

Плотность стали 20Х23Н18 составляет 7,90 г/см³. По химическому составу и назначению марка соответствует зарубежным аналогам AISI 310S (европейский 1.4845 / X15CrNiSi25-20) и японскому SUH310. Эти аналоги учитывают при подборе замены и сопоставлении материалов в проектной документации. В качестве более дешёвого по легированию заменителя без никеля иногда рассматривают ферритную жаростойкую сталь 15Х25Т - у неё выше предельная окалиностойкость (до 1100 °C против ~1050 °C у 20Х23Н18), но она магнитна, трудносвариваема и уступает аустениту по сопротивлению ползучести под нагрузкой.