Марка: 22К (заменитель: 25К)
Класс: Сталь конструкционная углеродистая качественная
Вид поставки: лист толстый ГОСТ 5520-79 , ГОСТ 19903-74.
Использование в промышленности: днища, фланцы, цельнокованые и сварные барабаны паровых котлов. полумуфты, патрубки и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С под давлением.
|
| Химический состав в % стали 22К |
| C |
0,18 - 0,26 |
 |
| Si |
0,17 - 0,4 |
| Mn |
0,7 - 1 |
| Ni |
до 0,3 |
| S |
до 0,04 |
| P |
до 0,04 |
| Cr |
до 0,4 |
| Ti |
до 0,05 |
| Cu |
до 0,3 |
| Fe |
~97 |
| Зарубежные аналоги марки стали 22К |
| США |
1022, K02700 |
| Германия |
20Mn5 |
| Япония |
SMnC420 |
| Англия |
120M19 |
| Свойства и полезная информация: |
Термообработка: Нормализация 940 - 960oC, Отпуск 630 - 650oC, Охлаждение воздух, 65 oC/ч.
Температура ковки: °С: начала 1280, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Температура критических точек: Ac1 = 724 , Ac3(Acm) = 845 , Ar3(Arcm) = 815 , Ar1 = 682
Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способ сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. ЭШС - требуется последующая термообработка.
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
|
| Механические свойства стали 22К |
| Состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2 (МПа)
|
σв(МПа) |
δ5 (%) |
KCU (Дж / см2)
|
| в состоянии поставки |
после механического старения |
| не менее |
| Листы категорий: 2-5, 10, 11, 16, 18 |
До 60
Св.60
|
265
255 |
430-590 |
22 |
59 |
29 |
| Механические свойства стали 22К в зависимости от температуры испытания |
| Температура испытания, °С |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (Дж /см2) |
| Листы толщиной 30-70 мм горячекатаные |
20
100
200
300
400
500
600
|
245-295
225-275
215-265
215-235
225
195
110-130
|
500-520
460-490
---
---
450-470
280-310
135-165 |
22-26
---
---
---
---
19-29
20-34
|
50-61
---
---
---
59-63
60-68
66-68 |
83-113
69
39-108
22-103
49-76
44-60
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
200
300
400
500
600
|
225-245
185-215
165-185
155-165
135-145
110 |
460-470
390-430
390-430
390
255-265
160 |
31-36
26-27
25-27
27-29
28-31
33-41
|
61-66
64-65
59-62
73-75
80-82
87-88 |
118-157
206-235
216-284
127-186
88-108
206-255
|
| Образец прокатанный толщиной 6 мм, длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость дформации 0,09 1/с. |
700
800
900
1000
1100
|
81
56
49
45
26 |
120
72
84
59
42 |
57
49
60
59
75 |
90
63
86
86
100 |
---
---
---
---
--- |
| Механические свойства стали 22К в зависимости от тепловой выдержки |
| Термообработка |
Тепловая выдержка |
σ0,2 (МПа)
|
σв(МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (Дж / см2) |
| Время, ч |
Температура, °С |
| Нагрев 920-940 °С, охлаждение 100 град/ч, отпуск 600 °С 5 ч, охлаждение 50 град/ч |
20000
30000
20000
30000
|
450
450
500
550 |
230
240
230
255
|
470
470
440
435
|
29
25
31
34 |
59
59
64
64 |
82
---
98
78 |
| Механические свойства 22К при испытаниии на длительную прочность |
Температура испытания, °С
|
Предел ползучести, МПа
|
Скорость ползучести %/ч
|
Предел длительной прочности, МПа, не менее
|
Длительность испытания, ч |
Температура, °С |
400
400
450
450
|
132
208
63
94
|
1/100000
1/10000
1/100000
1/10000
|
139
98
59
47 |
10000
100000
100000
100000 |
450
450
500
525 |
| Ударная вязкость стали 22К KCU, (Дж/см2) |
Т= +20 °С
|
Т= -20 °С |
Т= -40 °С |
Термообработка |
| 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
|
| Предел текучести σ0,2, МПа (ГОСТ 5520-79) |
| Температура испытания |
| 200 |
250 |
300 |
320 |
350 |
| 215 |
205 |
190 |
185 |
175 |
| Коррозийные свойства в воде |
| Температура, °С |
Глубина, мм/год |
565
600
|
0,08-0,13
0,44-0,70
|
| Физические свойства стали 22К |
| T (Град) |
E 10- 5 (МПа) |
a 10 6 (1/Град) |
l (Вт/(м·град)) |
r (кг/м3) |
C (Дж/(кг·град)) |
R 10 9 (Ом·м) |
| 20 |
2.11 |
|
51.7 |
7859 |
|
173 |
| 100 |
2.08 |
11.75 |
51 |
7834 |
470 |
219 |
| 200 |
2.05 |
12.2 |
48.5 |
7803 |
483 |
292 |
| 300 |
2 |
12.8 |
44.4 |
7770 |
|
381 |
| 400 |
1.91 |
13.2 |
42.7 |
7736 |
525 |
487 |
| 500 |
1.8 |
13.5 |
39.3 |
7699 |
571 |
601 |
| 600 |
1.65 |
13.85 |
35.6 |
7659 |
|
758 |
| 700 |
|
14.6 |
31.9 |
7617 |
|
925 |
| 800 |
|
12.7 |
25.9 |
7624 |
|
1094 |
| 900 |
|
12.4 |
26.4 |
7600 |
|
1135 |
| 1000 |
|
13.4 |
27.7 |
7548 |
|
1167 |
| 1100 |
|
14.2 |
28.5 |
7496 |
|
1194 |
| 1200 |
|
14.8 |
29.8 |
|
|
1219 |
Электрошлаковая сварка стали 22К: котельные стали представляют группу углеродистых конструкционных сталей, широко применяемых в производстве барабанов котлов среднего и высокого давления. Примером котельных сталей можно назвать стали 22К, 20К и 15К, из них наиболее широкое применение получила сталь 22К. При температуре +520° С предел текучести стали 22К составляет не менее 180 Мн/м2 (18 кгс/мм2), относительное удлинение δ5>20%.
Котельную низкоуглеродистую сталь сваривают с применением флюса АН-8 и проволоки Св-10Г2. В табл. 9.8 приведены рекомендуемые режимы электрошлаковой сварки котельных сталей (электродные проволоки диаметром 3 мм).
Число электродных проволок подбирают в зависимости от толщины свариваемых кромок. Указанные режимы уточняют в зависимости от конкретных условий сварки: химического состава основного металла, жесткости свариваемого изделия, качества подготовки кромок.
Сварные конструкции из котельных сталей, изготовленные с применением электрошлаковой сварки, подвергают последующей термообработке: нормализации при температуре 900-910° С и последующему отпуску при температуре 650-670° С.
Термообработка сварного соединения обеспечивает прочностные характеристики сварного соединения на уровне свойств основного металла, но не улучшает его предела выносливости. После сварки и термообработки предел выносливости сварного соединения стали 22К остается равным 84 МН/м2 против 152 МН/м2 для основного металла. После снятия усиления сварного шва предел выносливости повышается до 137 МН/м2, а после чеканки (наклепа) поверхности шва без снятия усиления предел выносливости достигает 175 МН/м2. Испытание образцов производили на базе 10 млн. циклов.
| Краткие обозначения: |
| σв |
- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
|
|
ε |
- относительная осадка при появлении первой трещины, % |
| σ0,05 |
- предел упругости, МПа
|
|
Jк |
- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
|
| σ0,2 |
- предел текучести условный, МПа
|
|
σизг |
- предел прочности при изгибе, МПа |
| δ5,δ4,δ10 |
- относительное удлинение после разрыва, %
|
|
σ-1 |
- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа |
| σсж0,05 и σсж |
- предел текучести при сжатии, МПа
|
|
J-1 |
- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа |
| ν |
- относительный сдвиг, %
|
|
n |
- количество циклов нагружения |
| sв |
- предел кратковременной прочности, МПа |
|
R и ρ |
- удельное электросопротивление, Ом·м |
| ψ |
- относительное сужение, %
|
|
E |
- модуль упругости нормальный, ГПа |
| KCU и KCV |
- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 |
|
T |
- температура, при которой получены свойства, Град |
| sT |
- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа |
|
l и λ |
- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) |
| HB |
- твердость по Бринеллю
|
|
C |
- удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
HV
|
- твердость по Виккерсу |
|
pn и r |
- плотность кг/м3 |
HRCэ
|
- твердость по Роквеллу, шкала С
|
|
а |
- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С |
| HRB |
- твердость по Роквеллу, шкала В
|
|
σtТ |
- предел длительной прочности, МПа |
HSD
|
- твердость по Шору |
|
G |
- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
 | |
|
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ