Посещая этот сайт, вы принимаете программу использования cookie. Подробнее о нашей политике использования cookie.
Перезвоним за 30 секунд. Бесплатно!

Сталь 20Х13

Сталь 20Х13

Сталь 20Х13: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 20Х13.

Общие сведения стали 20Х13

Заменитель марки
стали: 12Х13, 14Х17Н2.
Вид поставки
Круг 20х13, лист 20х13, труба 20х13, проволока 20х13, шестигранник 20х13, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949–75, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69, ГОСТ 19442–74, ГОСТ 18968–73. Калиброванный пруток ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955–77, ГОСТ 18907–73. Лист толстый ГОСТ 7350–77. Лист тонкий ГОСТ 5582–75. Лента ГОСТ 4986–79. Проволока ГОСТ 18143–72. Полоса ГОСТ 4405–75, ГОСТ 103–76, ГОСТ 18968–73. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133–71, ГОСТ 18968–73, ГОСТ 25054–81. Трубы ГОСТ 9940–81, ГОСТ 14162–79.
Применение
детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударных нагрузкам и работающие при температуре до 450−500°С, а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре. Сталь коррозионно-стойкая, жаропрочная мартенситного класса.

Химический состав стали 20Х13

Химический элемент %
Кремний (Si), не более 0.8
Марганец (Mn), не более 0.8
Медь (Cu), не более 0.30
Никель (Ni), не более 0.6
Сера (S), не более 0.025
Титан (Ti), не более 0.2
Углерод (C) 0.16−0.25
Фосфор (P), не более 0.030
Хром (Cr) 12.0−14.0

Механические свойства стали 20Х13

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Прутки. Закалка 1000−1050°С, воздух или масло. Отпуск 600−700°С, воздух или масло. 60 635 830 10 50 59
Прутки. Закалка 1000−1050°С, воздух или масло. Отпуск 660−770°С, 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 1000−1050°С, воздух. Отпуск 680−780°С, воздух или печь (Образцы поперечные) >4 372 509 20    
Поковки. Закалка 1000−1050°С, воздух или масло. Отпуск 660−770°С, воздух. 1000 441 588 14 40 39
Лента холоднокатаная. Отжиг или отпуск 740−800°С. <0,2   500 8    
Лента холоднокатаная. Отжиг или отпуск 740−800°С. 0,2−2,0   500 16    
Проволока термообработанная 1,0−6,0   490−780 14    

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания,°C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Нормализация 1000−1020°С. Отпуск 730−750°С. При 20 °C 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 диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Прокатанный. 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  

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска,°С σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HRCэ
Заготовки сечением 14 мм. Закалка 1050 °C, 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

Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки

Термообработка, состояние поставки σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Нормализация 1000−1020°С, воздух. Отпуск 730−750°С, воздух.
Тепловая выдержка 500 °C, 5000 ч 500 690 20 62 108
Тепловая выдержка 500 °C, 10000 ч 420 670 23 65 118
Тепловая выдержка 550 °C, 1000 ч 450 690 26 65  
Тепловая выдержка 550 °C, 10000 ч 440 660 24 63 108
Тепловая выдержка 600 °C, 3000 ч 450 660 21 60 78
Тепловая выдержка 600 °C, 10000 ч 380 630 23 63 147

Механические свойства прутков при отрицательных температурах

t испытания,°C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Сечение 25 мм. Нормализация 1000 °C, воздух. Отпуск 680−750°С.
+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 1050 °C, воздух. Отпуск 600 °C.
+20         71
-20         81
-60         64

Механические свойства при испытании на длительную прочность

Предел ползучести, МПа Скорость ползучести, %/ч t испытания,°С Предел длительной прочности, МПа Длит. испытания, ч t испытания, ч
125 1/100000 450 289 10000 450
75 1/100000 470 191 10000 500
47 1/100000 500 255 100000 450
29 1/100000 550 157 100000 500

Технологические свойства стали 20Х13

Температура ковки
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, АДС под флюсом, АрДС и КТС. Подогрев и термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкции.
Обрабатываемость резанием
В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 241 и σB = 730 МПа Kυ тв.спл. = 0,7, Kυ б.ст. = 0,45.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
не чувствительна

Температура критических точек стали 20Х13

Критическая точка °С
Ac1 810
Ac3 900
Ar3 660
Ar1 710
Mn 320

Ударная вязкость стали 20Х13

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка +20 -20 -50
Пруток сечением 25 мм. 63 52 45

Коррозийнные свойства стали 20Х13

Среда Температура испытания,°С Длительность испытания, ч Глубина, мм/год
Вода дистиллированная или пар 100   0,1
Вода почвенная 20   1,0
Морская вода 20 720 0

Физические свойства стали 20Х13

Температура испытания,°С 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 стали, pn, кг/м3 7670 7660 7630 7600 7570 7540 7510 7480 7450  
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)   26 26 26 26 27 26 26 27 28
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) 588 653 730 800 884 952 1022 1102    
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 (a, 10−6 1/°С) 10.2 11.2 11.5 11.9 12.2 12.8 12.8 13.0    
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С)) 112 117 123 127 132 137 147 155 159  

Источник: Марочник сталей и сплавов

Источник: www.manual-steel.ru/20H13.html