22К сталь: Конструкционная сталь характеристики, свойства

alexxlab | 13.03.1994 | 0 | Разное

Содержание

22К – конструкционная углеродистая качественная сталь

Главная / Конструкционная сталь / Конструкционная углеродистая качественная сталь / Сталь 22К

  • Конструкционная сталь

Характеристика стали марки 22К

22К – Сталь конструкционная углеродистая качественная, ограниченно сваривается, сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС. Свариваемость по НАКС относится к группе М01 (W01). Котельную низкоуглеродистую сталь сваривают с применением флюса АН-8 и проволоки Св-10Г2. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. ЭШС – требуется последующая термообработка.

Не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Нашла свое применение для производства днищ, фланцев, цельнокованых и сварных барабанов, паровых котлов. Из нее изготавливают полумуфты, патрубки и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С под давлением. По СТ-ЦКБА 010-2004 критическая температура хрупкости 40°С. Ковка осуществляется при температурном режиме начала 1280°С, конца 700°С

Расшифровка стали марки 22К

Расшифровка стали 22К: Получают конструкционные углеродистые качественные стали в конвертерах или в мартеновских печах. Обозначение этих марок сталей начинается словом «Сталь». Следующие две цифры указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры 22 обозначают содержание его около 0,22 процента. Буква К после содержания углерода обозначают котловую сталь. Котельные стали представляют группу углеродистых конструкционных сталей, широко применяемых в производстве барабанов котлов среднего и высокого давления. Сварные конструкции из котельных сталей, изготовленные с применением электрошлаковой сварки, подвергают последующей термообработке.

Поставка 22К

ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатанный, ГОСТ 5520-2017 Прокат толстолистовой из легированной и нелегированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением   

Обработка металлов давлением. Поковки  ГОСТ  8479-70;
Листы и полосы  ГОСТ 19903-2015, ГОСТ 5520-2017, ГОСТ 10885-85

Химический состав стали 22К

CSiMnNiSPCrCu
0.19 – 0.260.17 – 0.40.7 – 1до 0.3до 0.035до 0.04до 0.3до 0.3

Механические свойства стали 22К

Для проката толщиной менее 8 мм допускается снижение относительного удлинения на 1% на 1 мм уменьшения толщины, для проката толщиной более 20 мм – на 0.25 % на 1 мм увеличения толщины, но не более, чем на 2%. Для листов из углеродистой стали допускается увеличение верхнего предела временного сопротивления на 29.4 Н/мм2. При испытании механических свойств листов толщиной 25 мм и более дополнительно контролируют относительное сужение поперечного сечения

Вид поставки  Сечение, мм   σ0,2 (МПа)σв(МПа) δ5 (%) KCU (Дж / см2)
 в состоянии поставкипосле механического старения 
не менее     
Листы категорий: 2-5, 10, 11, 16, 18  До 60265430-590 22 59 29 
Св. 60 255 

Механические свойства при испытании на длительную прочность сталь 22К

Температура испытания, °СПредел ползучести, МПаСкорость ползучести %/чПредел длительной прочности, МПа, не менееДлительность испытания, ч Температура, °С
4001321/10000013910000450
4002081/1000098100000450
450631/10000059100000500
450941/10000 47  100000 525

Механические свойства стали 22К в горячекатаном состоянии в зависимости от тепловой выдержки

Термообработка Тепловая выдержкаσ0,2 (МПа)σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см2) 
 Время, чТемпература, °С 
Нагрев 920-940 °С, охлаждение 100 град/ч, отпуск 600 °С 5 ч, охлаждение 50 град/ч 20000450230470295982
300004502404702559—
20000500230440316498
30000 550 255435 34  64  78 

Механические свойства стали 22К в зависимости от температуры испытания

Температура испытания, °Сσ0,2 (МПа)σв(МПа)δ5 (%)ψ %KCU (Дж /см2)
      Листы толщиной 30-70 мм горячекатаные
 20245-295500-520 22-2650-61 83-113
100225-275460-490——69
200215-265———39-108
300215-235———22-103
400225450-470—59-6349-76
500195280-31019-2960-6844-60
600110-130135-165 20-34 66-68 53-71
  Листы толщиной 30-70 мм, нагрев 930 °С, выдержка 2 ч, охлаждение со скоростью 80-100 град/ч.
Отпуск 600-650 °С, охлаждение 50 град/ч 
 20225-245460-47031-3661-66118-157
200185-215390-430 26-2764-65206-235
300165-185390-43025-2759-62216-284
400155-16539027-2973-75127-186
500135-145255-26528-3180-8288-108
600110 160 33-41 87-88 206-255
Образец прокатанный толщиной 6 мм, длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость дформации 0,09 1/с.
700811205790—
80056724963—
90049846086—
100045595986—
110026 42 75 
100 		 — 

Физические свойства стали 22К

TемператураE 10– 5a 10 6lrCR 10 9
0СМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202. 11 51.77859 173
1002.0811.75517834470219
2002.0512.248.57803483292
300212.844.47770 381
4001.9113.2 42.77736525487
5001.813.539.37699571601
6001.6513.8535.67659 758
700 14.631.97617 925
800 12.725.97624 1094
900 12.426.47600 1135
1000 13. 427.77548 1167
1100 14.228.57496 1194
1200 14.829.8  1219

Технологические свойства стали 22К

        Свариваемость:    ограниченно свариваемая
        Флокеночувствительность:    не чувствительна.
        Склонность к отпускной хрупкости:    не склонна.

Предел текучести 22К σ

0,2 МПа по ГОСТ 5520-79
Температура испытания
200250300320350
215205190185175

Ударная вязкость стали 22К KCU

 Температура +20 °СТемпература -20 °СТемпература -40 °СТермообработка
118-157 77-113  11-138 Листы толщиной 30-70 мм, нагрев 930 °С, выдержка 2 ч, охлаждение 80-100 град/ч, отпуск 600-650 °С, охлаждение 50 град/ч 

Коррозийные свойства стали 22К в воде

Температура, °СГлубина, мм/год
5650,08-0,13
6000,44-0,70

Зарубежные аналоги стали марки 22К

США1022, K02700
Германия20Mn5
ЯпонияSMnC420
Англия120M19

  • Конструкционная сталь
  • Инструментальная сталь

Сталь 22К: аналоги, свойства, характеристики

Характеристика стали 22К

Котельная сталь из группы малоуглеродистых конструкционных сплавов. Характеризуется высокими параметрами термо- и ударостойкости. Считается сплавом специального назначения и находит массовое применение при производстве котельного и энергетического оборудования, а также сосудов, работающих под давлением. Производится в виде поковок и толстолистового проката категорий 2…4, 10, 16, 18…21 и подходит для применения во вновь создаваемых и модернизируемых установках.

Химические свойства

Сталь является низкоуглеродистой, так как доля углерода составляет всего 0,22%. В ее формуле почти 1% марганца, что в сочетании с массовой долей кремния и присутствием хрома и меди обуславливает улучшенные показатели термической прочности и ударной вязкости. Хоть сталь и относится к качественным углеродистым сталям специального назначения и содержит менее 0,04% S и P, при ее выплавке особое внимание уделяется контролю примесей серы, фосфора, мышьяка и азота. Это обусловлено тем, что даже микроскопическое увеличение массовой доли этих компонентов может значительно ухудшить свойства металла.

Химический состав стали 22К в процентном соотношении по ГОСТ 5520-79

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

As

N

Fe

0,19-0,26

0,17-0,40

0,70-1,00

до 0,30

до 0,035

до 0,04

до 0,30

до 0,30

до 0,08

до 0,008

̴  97

 

Приблизительный состав сплава

Физико-механические свойства стали 22К

Сталь 22К не склонна к отпускной хрупкости и флокенонечувствительна, но относится к ограниченно свариваемым сплавам. Перед сваркой металлоизделия из нее обязательно следует тщательно прогреть, а после изготовления, как правило, их термообрабатывают.

Металл сплава стойко сопротивляется механическому и термическому старению и появлению трещин. Для режущей обработки стали можно использовать твердые (Kv = 1.6) и быстрорежущие (Kv = 1.2) сплавы.

Физико-механические свойства стали 22К по ГОСТ 5520-79

Марка стали

Размер сечения, мм

σв, МПа

σ0.2, МПа

δ, %

Ψ, %

KCU, Дж/см2

22К

25…70

430…590

265

22

—

29

Применение

Сталь используется для производства конструктивных деталей теплогенерирующего оборудования и трубопроводов, рассчитанных на длительное или постоянное воздействие температур, достигающих +350°С. Также используется для изготовления котельного оборудования и сосудов, работающих под давлением в условиях тепловых электростанций и различных производственных предприятий. Наиболее часто стальной сплав 22К применяется для:

  • корпусной обшивки парогенераторов;
  • лопастей и ободов колес турбин Френсиса;
  • разделительных колец, сварных труб, несущих металлоконструкций отрасли;
  • днищ, фланцев, сварных и цельнокованых барабанов котлов-утилизаторов и паровых;
  • камер горения газовых турбин.

Аналоги стали 22К в международной практике

Великобритания

120M19

Германия

20Mn5

США

K02700

Япония

SMnC420

Сталь 22К / Ауремо

ВСт6пс ВСт5сп ВСт3кп ВСт4кп ВСт6сп ВСт2кп вст4пс St0 ВСТ2ПС ВСт3пс ВСт5пс ВСт2сп ВСт3сп 18К 08пс 10 пс 15 тыс. 18кп 20пс 35 55 05кп 08У 15кп 20 (20А) 22К 40 58 (55ПП) 08 10 (Статья 10) 12К 15пс 20 тыс. 25 45 60 08кп 10кп 15 16К 20кп 30 50 0sV 60С2 60S2XA 50HFA 60С2А 60С2ХФА 65С2ВА 85 55HGR 65 70С3А 55С2 60G 60С2Н2А 65G 70 75 SHX15 Шх25СГ SHX4 А12 А20 А40Г А30 10ХНДП 14G2AF 15G2AFDпс 17ГС 18G2AFps 09G2 10G2BD 10HSND 12ГС 15Г2СФД 16ГС 35ГС 14ХГС Сталь 15ХСНД 20ХГ2Ц 09Г2С 10Г2С1 14G2 16G2AF 17Г1С 25Г2С 10G2 14Х2ГМР 15HF 18Х2Н4МА 20G 20Х2Н4А 20HGR 20ХН2М (20ХНМ) 30G 30HGS 30ХН2МА 34ХН3М 35X 38Х2х4М 38ХА 38XMA 3Х3М3Ф 40X 40ХФА 45ХН 50G2 12ХН2 15X 20ХГСА 20ХН3А 25ХГСА 30ХГСА 30Хh3МФА 33HS 35ХН1М2ФА 38Х2НМ 40G 40Х2Н2МА 40XH 45G 45XN2MFA 50X 12ХН2А 18HGT 20ХГНР 20XN4FA 25HGT 30X 30ХГСН2А 30ХН3А 34ХН1М 35G 36Х2Н2МФА 38X2НМФ 38ХГН 38ХН3МА 40G2 40ХН2МА 45Г2 47ГТ 50XH 12Х2х5А 12ХН3А 15G 18Х2Н4ВА 20X 20XH 20ХНР 30HGT 30ХН3М2ФА 35Г2 35ХГСА 38Х2х3МА 38ХН3МФА 40ХС 45X 50G

Описание

Сталь 22К

Сталь 22К : марка сталей и сплавов. Ниже представлена ​​систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах припасов, заменителях, температурах критических точек, физико-механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 22К.

Общие сведения о стали 22К

Марка-заменитель
сталь 25К
Тип поставки
Лист толстолистовой 22к ГОСТ 5520-79, ГОСТ 19903-79.
Применение
Фланцы, днища, цельнокованые и сварные барабаны паровых котлов, полумуфты, патрубки и другие детали, работающие под давлением и при температуре от -40 до 450 °С.

Химический состав стали 22К

Химический элемент %
Кремний (Si) 0,17−0,40
Марганец (Mn) 0,7−1,0
Медь (Cu), не более 0,30
Мышьяк (As), не более 0,08
Никель (Ni), не более 0,30
Сера (S), не более 0,035
Углерод (С) 0,19−0,26
Фосфор (P), не более 0,040
Хром (Cr), не более 0,30

Механические свойства стали 22К

Термообработка в состоянии поставки Сечение, мм σ 0,2 , МПа σ B , МПа δ 5 ,% KCU, Дж/м 2
KCU — в состоянии поставки / после механического старения
Листы категорий: 2−5, 10, 11, 16, 18 <60 265 430-590 59 59/29
Листы категорий: 2−5, 10, 11, 16, 18 > 60 255 430−590 59 59/29
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
t испытания, °С σ 0,2 , МПа σ B , МПа δ 5 ,% ψ, % KCU, Дж/м 2
Лист горячекатаный толщиной 30-70 мм
20 245−295 500−520 22−26 50−61 83−113
100 225−275 460−490     69
200 215−265       39−108
300 215−235       22−103
400 225 450-470   59−63 49−76
500 195 280−310 19−29 60−68 44−60
600 110−130 135−165 20−34 60−68 53−71
Листы толщиной 30-70 мм, нагрев 930°С, выдержка 2 ч, охлаждение со скоростью 80-100 град/ч. Отпуск 600−650°С, охлаждение 50 град/ч
20 225−245 460−470 31−36 61−66 118−157
200 185−215 390−430 26−27 64−65 206−235
300 165−185 390−430 25−27 59−62 216−284
400 155−165 390 27−29 73−75 127−186
500 135−145 255−265 28−31 80−82 88−108
600 110 160 33−41 87−88 206-255
Катаный образец толщиной 6 мм, длиной 30 мм. Скорость деформации 16 мм/мин. Скорость трансформации – 0,09.1 / с.
700 81 120 57 90  
800 56 72 49 63  
900 49 84 60 86  
1000 45 59 59 86  
1100 26 42 75 100  
Механические свойства в зависимости от термической обработки
Термическая обработка в состоянии поставки σ 0,2 , МПа σ B , МПа δ, % ψ, % KCU, Дж/м 2
Нагрев 920-940°С, охлаждение 100 град/ч, отпуск 600°С, охлаждение 50 град/ч.
Тепловая выдержка 20 000 ч, 450°С 230 470 29 59 82
Тепловая выдержка 30 000 ч, 450°С 240 470 25 59  
Тепловая выдержка 20 000 ч, 500 °С 230 440 31 64 98
Тепловая выдержка 30 000 ч, 550°С 255 435 34 64 78
Механические свойства при испытаниях на длительную прочность
Предел ползучести, МПа Скорость ползучести, %/ч tиспытание, °С Длительная прочность, МПа Продолжительность испытаний, ч t испытание, ч
132 1/100000 400 139 10000 450
208 1/10000 400 98 100 000 450
63 1/100000 450 59 100 000 500
94 1/10000 450 47 100 000 525

Технологические свойства стали 22К

Температура ковки
Начало 1280, конец 700. Секции до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость
Ограниченная свариваемость. Метод сварки под флюсом для РДС, АДС и в среде защитных газов. Рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка. ЭШС — требуется термическая обработка.
Склонность к высвобождению
Не склонна.
Чувствительность стада
Не чувствителен.

Температура критических точек стали 22К

Критическая точка°С
Ас1 724
Ас3 845
Ar3 815
Ар1 682

Ударная вязкость стали 22К

Ударная вязкость, KCU, Дж/см 2

Состояние поставки, термообработка +20 -20 -40
Листы толщиной 30-70 мм, нагрев 930 С, выдержка 2 ч, охлаждение 80-100 град/ч, отпуск 600-650 С, охлаждение 50 град/ч 118−157 77−113 11-138

Предел текучести стали 22К

Температура испытания, °С/с 250 300 320 350
215 205 190 185 175

Физические свойства стали 22К

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Нормальный модуль упругости, Е, ГПа 207                  
Коэффициент теплопроводности Вт/(м°С) 50 48 46 44            
Температура испытания, °С 20−100 20−200 20−300 20−400 20−500 20−600 20−700 20-800 20−900 20−1000
Коэффициент линейного расширения (а, 10−6 1/°С) 11,0 12,6 13,4 13,6            
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг°С)) 470 483   525 571          

Источник: Марка сталей и сплавов

Источник: www. manual-steel.ru/22K.html

Сталь 22К / Ауремо

Сталь 38 (38-ПВ) Сталь 20-КС Сталь 20-кхс Сталь 20К Сталь 20кп Сталь 20пс Сталь 20ЮА Сталь 20ЮЧА (20ЮЧ) Сталь 22ЖР Сталь 22К Сталь 25 Сталь 25Пс Сталь 30 Сталь 35 Сталь 20 (20А; 20Б) Сталь 40 (40А) Сталь 43 (43-ПВ) Сталь 45 Сталь 45Т (45СТ) Сталь 50 Сталь 54 (54пп) Сталь 55 Сталь 58 (55пп) Сталь 60 Сталь 60пп (60пп-ПВ) Сталь 90 (БП5) Сталь Д Сталь ДБ Сталь Е55 (НЕПРА) Сталь 11кп Сталь 0501 Сталь 05кп Сталь 08 Сталь 08КП Сталь 08пс Сталь 08Фкп Сталь 08ЮА (08ЮА; 08Ю2 (08Ю2А)) Сталь 08ЮП Сталь 08ЮПР Сталь 10 Сталь 10кп Сталь 10пс Сталь 10ЮА (10) Сталь 18ЮА Сталь 11МТЮА Сталь 11ЮА Сталь 12К Сталь 15 (15А) Сталь 15К Сталь 15кп Сталь 15пс Сталь 15ФЮА Сталь 15ЮА Сталь 16ГНМА Сталь 16К Сталь 18К Сталь 18кп

Обозначение

Наименование Значение
Обозначение ГОСТ Кириллица 22К
Обозначение ГОСТ латинское 22К
Транслитерация 22К
Химические элементы 22

Описание

Сталь 22К применяется : для изготовления поковок различных деталей машин общего назначения; типовые детали днищ, обечаек, воротниковых фланцев, кованых и сварных барабанов паровых котлов, арматура, кольца, трубы, тройники и детали прямоугольной формы для энергетического оборудования и трубопроводов с абсолютным давлением более 3,9МПа, ТЭЦ и для работы при температуре от -40°С до +450°С; сосуды, работающие под давлением; оборудование атомных электростанций.

Стандарты

Наименование Код Стандарты
Листы и полосы В23 ГОСТ 5520-79, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19903-90
Обработка металлов давлением. Поковки В03 ОСТ 108.030.113-87, ОСТ 26-01-135-81, ТУ 108-11-910-87, ТУ 108.11.917-87, СТ ЦКБА 010-2004
Трубы стальные и соединительные детали к ним В62 ТУ 0893-069-00212179-2011
Листы и полосы В33 ТУ 108-1025-81, ТУ 108-11-296-87, ТУ 108.11.906-87, ТУ 302.02.118-91, ТУ 05764417-041-95, ТУ 0900-005-05764417-99, ТУ 108.11. 543-80
Быки. Бланки. Плиты В31 ТУ 108-665-77, ТУ 108-972-80, ТУ 302.02.092-90
Прокат сортовой и фасонный В32 ТУ 14-2-553-83

Механические характеристики

Сечение, мм с Т |с 0,2 , МПа σ B , МПа д 5 , % д г, % кДж/м 2 , кДж/м 2
Листы категорий: 2-4, 10, 16, 18-21 (KCU – в состоянии поставки / после механического старения)
25-60 ≥265 430-590 ≥22 – – ≥588/294
60-70 ≥255 430-590 ≥22 – – ≥588/294
Листовой прокат. Нормализация при 940-960°С + Отпуск при 630-650°С, охлаждение на воздухе со скоростью 65°С/ч
30-70 ≥250 ≥510 ≥22 – ≥50 ≥834
60-90 – ≥440 – – – ≥589
Нагрев до 920-940 °С, охлаждение до 100 °С/ч + Отпуск при 600 °С, охлаждение 50 °С/ч (длительность и температура теплового воздействия)
– ≥230 ≥470 – ≥29 ≥59 ≥804
– ≥230 ≥440 – ≥31 ≥64 ≥961
– ≥240 ≥470 – ≥25 ≥59 –
– ≥255 ≥435 – ≥34 ≥64 ≥765
Створки 30-70 мм, HR
– 245-295 500-520 22-26 – 50-61 –
– 225-275 460-490 – – – –
– 215-265 – – – – –
– 215-235 – – – – –
– ≥225 450-470 – – 59-63 –
– ≥195 280-310 19-29 – 60-68 –
– 110-130 135-165 20-34 – 60-68 –
Створки 30-70 мм. горячекатаный Нагрев до 930 °С (выдержка 2 ч), охлаждение со скоростью 80-100 °С/ч + Отпуск при 600-650 °С, охлаждение со скоростью 50 °С/ч
– 225-245 460-470 31-36 – 61-66 –
– 185-215 390-430 26-27 – 64-65 –
– 165-185 390-430 25-27 – 59-62 –
– 155-165 ≥390 27-29 – 73-75 –
– 135-145 255-265 28-31 – 80-82 –
– ≥110 ≥160 33-41 – 87-88 –
Образец прокатный 6 мм, длина 30 мм. Скорость деформации 16 мм/мин Скорость деформации 0,09 1/
– ≥81 ≥120 ≥57 – ≥90 –
– ≥56 ≥72 ≥49 – ≥63 –
– ≥49 ≥84 ≥60 – ≥86 –
– ≥45 ≥59 ≥59 – ≥86 –
– ≥26 ≥42 ≥75 – ≥100 –

Описание механических меток

Наименование Описание
Секция Секция
с Т | с 0,2 Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию 0,2%
о Б Предел кратковременной прочности
д 5 Удлинение после разрыва
у Относительное сужение
кДж/м 2 Прочность

Физические характеристики

Температура Е, ГПа р, кг/м3 л, Вт/(м · °С) Р, НОМ · м а, 10-6 1/°С С, Дж/(кг·°С)
20 211 7859 517 173 – –
200 205 7803 46 292 126 470
300 200 7770 44 381 128 483
400 191 7736 427 487 134 525
500 180 7699 393 601 135 525
600 165 7659 356 758 136 –
700 – 7617 319 925 146 571
800 – 7624 259 1094 127 –
900 – 7600 264 1135 124 –
1000 – 7548 277 1167 134 –
1100 – 7496 285 1194 142 –
1200 – – 298 1219 148 –

Технологические свойства

Наименование Значение
Свариваемость Ограниченная свариваемость.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *