20KH23N18固溶处理温度对晶粒尺寸和耐蚀性的影响规律

　　20KH23N18不锈钢（ЭИ211）用途及特性详解

　　一、20KH23N18不锈钢概述

　　20KH23N18（俄罗斯牌号ЭИ211）是高碳型23Cr-18Ni系奥氏体耐热不锈钢，相比10KH23N18具有更高的碳含量（0.15-0.25%），显著提高了高温强度和蠕变抗力，特别适用于承受高机械应力的高温部件。

　　材料号：20KH23N18不锈钢

　　牌号：20KH23N18

　　俄罗斯标准：GOST

　　20KH23N18不锈钢板是属于25Cr-20Ni系的高合金不锈钢，耐高温氧化性， 适于制作各种炉用构件、高温度1200℃，连续使用温度1150℃。用途：炉用材料，汽车净化装置用材料。

　　20KH23N18化学成分：

　　C :≤0.08，

　　Si :≤1.00

　　Mn :≤2.00

　　P :≤0.035

　　S :≤0.030

　　Ni :≤19.00-22.00

　　Cr :≤24.00-26.00

　　关键特点：

　　高碳设计（0.15-0.25%）：通过碳化物强化提高高温强度

　　铬镍平衡（23Cr-18Ni）：保持优异抗氧化性

　　钛微合金化：部分稳定碳化物

　　三、主要特性

　　1. 高温机械性能

　　温度(℃)抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)持久强度(1000h,MPa)

　　20≥590≥295-

　　600≥350≥220≥80

　　800≥250≥180≥50

　　2. 耐热性能

　　高使用温度：1150℃（间歇）/1050℃（连续）

　　抗氧化极限温度：1100℃（空气介质）

　　抗渗碳性能：优于普通18-8型不锈钢

　　3. 物理性能

　　线膨胀系数：17.2×10⁻⁶/℃（20-1000℃）

　　热导率：15.3 W/(m·K)（20℃）

　　密度：7.92 g/cm³

　　四、典型用途

　　1. 能源电力行业

　　超临界锅炉过热器管

　　汽轮机高温紧固件

　　电站阀门内件

　　2. 石油化工

　　乙烯裂解炉管吊架

　　重整装置反应器内构件

　　高温转化炉管

　　3. 冶金工业

　　轧钢加热炉滑轨

　　连铸机导辊

　　热处理炉马弗罐

　　五、热处理工艺

　　固溶处理：1100-1150℃水淬（获得佳耐蚀性）

　　稳定化处理：850-900℃保温6h空冷（推荐用于焊接件）

　　六、焊接性能

　　焊接难点：高碳含量增加热裂纹敏感性

　　推荐方法：

　　手工电弧焊（ЭИ211焊条）

　　TIG焊（ER310焊丝）

　　工艺控制：

　　焊前预热200-300℃

　　层间温度控制在150-200℃

　　焊后必须进行稳定化处理

　　七、加工性能

　　热加工：

　　锻造温度范围：1150-850℃

　　终锻温度≥850℃

　　冷加工：

　　冷轧变形量≤30%

　　需中间退火（1050-1100℃）

　　切削加工：

　　推荐使用CBN刀具

　　切削速度：30-50m/min

　　八、材料对比

　　特性20KH23N1810KH23N18310HCbN

　　碳含量(%)0.15-0.25≤0.100.04-0.10

　　高温强度优中等优

　　焊接性较差良好优

　　适用温度1050℃1000℃1150℃

　　九、使用注意事项

　　避免在600-800℃长期服役：防止σ相析出脆化

　　定期检测高温部件：重点检查氧化皮和蠕变损伤

　　停机保养要求：

　　氮气吹扫保护

　　湿度控制在≤40%RH

　　禁止与熔融铜接触：防止液态金属侵蚀

　　十、总结

　　20KH23N18通过高碳合金化设计，在保持23Cr-18Ni系不锈钢优异抗氧化性的同时，显著提高了高温强度和蠕变抗力。虽然焊接性能有所降低，但其特别适合制造承受高应力的高温承压部件，在超临界电站锅炉、乙烯裂解装置等关键设备中具有的地位。该材料代表了传统高碳型奥氏体耐热钢的性能，在特定高温工况下仍具有显著的成本优势。