20Х13
Сталь 20Х13 ГОСТ 5632-72
Сталь мартенситного класса
Массовая доля элементов, % | |||||||||
Углерод | Кремний | Марганец | Хром | Железо | Сера | Фосфор | Титан | Медь | Никель |
Не более | |||||||||
0,16-0,25 | Не более 0,8 | Не более 0,8 | 12,0-14,0 | Осн. | 0,025 | 0,030 | 0,2 | 0,3 | 0,6 |
В отожженном или отпущенном состоянии число твёрдости 197-126 НВ.
Температура критических точек, оС
Ас1 | Ас3 (Асm) | Аr3 (Аrсm) | Аr1 | МН |
810 | 900 | 660 | 710 | 320 |
Состояние поставки, режимы термической обработки | Сечение, мм | Предел теку- чести σ0,2 | Временное сопротив- ление σВ | Отно- си- тель- ное удли- нение δ5 | Относи-тельное сужение попереч-ного сече- ния ψ | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 |
МПа | % | |||||
не менее | ||||||
Прутки. Закалка 1000-1050оС, воздух или масло. Отпуск 600-700оС, воздух или масло. | 60 | 635 | 830 | 10 | 50 | 59 |
Прутки. Закалка 1000-1050оС, воздух или масло. Отпуск 660-770оС, воздух, масло или вода. | 60 | 440 | 650 | 16 | 55 | 78 |
Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность | 1 - 30 | - | 510 - 780 | 14 | - | - |
Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1000-1050оС, воздух. Отпуск 680-780оС, воздух или печь (образцы поперечные) | Св. 4 | 372 | 509 | 20 | - | - |
Поковки. Закалка 1000 – 1050оС, воздух или масло. Отпуск 660-770оС, воздух | 1000 | 441 | 588 | 14 | 40 | 39 |
Лента холоднокатаная. Отжиг или отпуск 740-800оС | До 0,2 0,2-2,0 | - - | 500 500 | 8 16 | - - | - - |
Проволока термообрабатанная | 1,0-6,0 | - | 490-780 | 14 | - | - |
Механические свойства заготовок сечением 14 мм
в зависимости от температуры отпуска.
Температура испытания, оС | Предел текучести σ0,2 | Временное сопротив- ление σВ | Относительное удлинение δ5 | Относительное сужение поперечного сечения ψ | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 | Твёрдость, HRCЭ |
МПа | % | |||||
Закалка 1050оС, воздух | ||||||
200 | 1300 | 1600 | 13 | 50 | 81 | 46 |
300 | 1270 | 1460 | 14 | 57 | 98 | 42 |
450 | 1330 | 1510 | 15 | 57 | 71 | 45 |
500 | 1300 | 1510 | 19 | 54 | 75 | 46 |
600 | 920 | 1020 | 14 | 60 | 71 | 29 |
700 | 650 | 78 | 18 | 64 | 102 | 20 |
Температура испытания, оС | Предел текучести σ0,2 | Временное сопротив- ление σВ | Относительное удлинение δ5 | Относительное сужение поперечного сечения ψ | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 |
МПа | % | ||||
Нормализация 1000-1020оС. Отпуск 730-750оС. При 20оС НВ 187-217 | |||||
20 | 510 | 710 | 21 | 66 | 64 – 171 |
300 | 390 | 540 | 18 | 66 | 196 |
400 | 390 | 520 | 17 | 59 | 196 |
450 | 370 | 480 | 18 | 57 | 235 |
500 | 350 | 430 | 33 | 75 | 245 |
550 | 275 | 340 | 37 | 83 | 216 |
Образец прокатанный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин, скорость деформации 0,009 1/с | |||||
800 | 59 | 70 | 51 | 98 | - |
850 | - | - | 43 | - | - |
900 | - | - | 56 | - | - |
1000 | 39 | 61 | 59 | - | - |
1150 | 21 | 31 | 84 | 100 | - |
Температура испытания, оС | Предел текучести σ0,2 | Временное сопротив- ление σВ | Относительное удлинение δ5 | Относительное сужение поперечного сечения ψ | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 |
МПа | % | ||||
Сечение 25 мм. Нормализация 1000оС, воздух. Отпуск 680-750оС | |||||
+20 | 540 | 700 | 21 | 62 | 76 |
-20 | 560 | 730 | 22 | 59 | 54 |
-40 | 580 | 770 | 23 | 57 | 49 |
-60 | 570 | 810 | 24 | 57 | 41 |
Сечение 14 мм. Закалка 1050оС, воздух. Отпуск 600оС | |||||
+20 | - | - | - | - | 71 |
-20 | - | - | - | - | 81 |
-60 | - | - | - | - | 64 |
Временное сопротивление σВ, Н/мм2 (кгс/мм2) | Относительное удлинение δ, %, не менее |
510-780(52-80) | 14 |
Предел текучести σ0,2, Мпа (кгс/мм2) | Временное сопротивление σВ Н/мм2 (кгс/мм2) | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение ψ, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 (кгс·м/см2) | Твёрдость, НВ |
Не менее | |||||
490-656 (50-67) 686-882 (70-90) | 617-784 (63-80) 833-980 (85-100) | 18 15 | 50 50 | 69(7) - | 207-241 255-302 |
Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести, % /ч | Температура, оС |
125 | 1/100 000 | 450 |
75 | 1/100 000 | 470 |
47 | 1/100 000 | 500 |
29 | 1/100 000 | 550 |
Предел длительной прочности, МПа | Длительность, ч | Температура, оС |
289 | 10 000 | 450 |
191 | 10 000 | 500 |
255 | 100 000 | 450 |
157 | 100 000 | 500 |
Предел выносливости σ-1=367 МПа при n=107 (образцы гладкие)
Вид термической обработки | Режим термической обработки, оС | Охлаждающая среда |
Нормализация или закалка | 1000-1050 | Воздух или масло |
Отпуск | 660-770 | Воздух |
Коррозионная стойкость
Среда | Температура, оС | Длительность испытания, ч | Глубина коррозии, мм/год |
Вода дистиллированная или пар | 500 | - | 0,1 |
Вода почвенная | 20 | - | 1,0 |
Морская вода | 20 | 720 | 0 |
Физические свойства | Температура испытания, оС | |||||||||
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
Модуль нормальной упругости Е, ГПа | 218 | 214 | 208 | 200 | 189 | 181 | 169 | - | - | - |
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 86 | 84 | 80 | 78 | 73 | 69 | 63 | - | - | - |
Плотность ρn, кг/см3 | 7670 | 7660 | 7630 | 7600 | 7570 | 7540 | 7510 | 7480 | 7450 | - |
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м · С) | - | 26 | 26 | 26 | 26 | 27 | 26 | 26 | 27 | 28 |
Удельное сопротивление ρ, НОм · м | 588 | 653 | 730 | 800 | 884 | 952 | 1022 | 1102 | - | - |
Физические свойства | Температура испытания, оС | |||||||||
20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 | |
Коэффициент линейного расширения α, 10-6, 1/оС | 10,2 | 11,2 | 11,5 | 11,9 | 12,2 | 12,8 | 12,8 | 13,0 | - | - |
Удельная теплоёмкость С, Дж/(кг· оС) | 112 | 117 | 123 | 127 | 132 | 137 | 147 | 155 | 159 | - |
Назначение: детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и др.). Лопатки паровых турбин, болты, трубы.
Примечание: наибольшая коррозионностойкость достигается после термической обработки (закалка с отпуском) и полировки.
Температура начала интенсивного окалинообразования – 750оС.
Рекомендуемая температура применения – 500оС.
Срок работы – весьма длительный.
Сталь преимущественно применяется как коррозионно-стойкая, а также применяется как жаропрочная.
Температура ковки, оС: начала 1250, конца 850. Сечения до 150 мм охлаждаются на воздухе, 150 - 400 мм необходим низкотемпературный отжиг с одним переохлаждением.
Свариваемость – ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АрДС и КТС. Подогрев и термическая обработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкции.
Обрабатываемость резанием – в закалённом и отпущенном состоянии при НВ 241, σВ=730 МПа, Kυ б. ст=0,45 , Kυ тв. спл=0,7
Склонность к отпускной хрупкости – склонна.
Сортамент, форма и размеры стали должны соответствовать требованиям:
горячекатаной круглой – ГОСТ 2590-88;
горячекатаной квадратной – ГОСТ 2591-88, ОСТ 14-2-205-87, отраслевого стандарта Минчермета СССР;
кованой круглой и квадратной – ГОСТ 1133-71;
горячекатаной и кованой полосовой – ГОСТ 4405-75;
горячекатаной полосовой – ГОСТ 103-76;
горячекатаной шестигранной – ГОСТ 2879-88;
калиброванной круглой – ГОСТ 7417-75;
калиброванной квадратной – ГОСТ 8559-75;
калиброванной шестигранной – ГОСТ 8560-78;
со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77.