Сталь 20Х13

Сталь 20Х13 : марочник сталей та сплавів. Нижче представлена систематизована інформація про призначення, хімічний склад, види поставок, замінники, температуру критичних точок, фізичні, механічні, технологічні та ливарні властивості для марки — Сталь 20Х13.

Загальні відомості стали 20Х13

Замінник марки

сталі: 12Х13, 14Х17Н2.

Вид постачання

Коло 20х13, лист 20х13, труба 20х13, дріт 20х13, шестигранник 20х13, сортовий прокат, у тому числі фасонний: ГОСТ 5949-75 , ГОСТ 2590-71 , ГОСТ 2591-71 , ГОСТ 4 18968 -73 . Калібрований пруток ГОСТ 7417-75 , ГОСТ 8559-75 , ГОСТ 8560-78 . Шліфований пруток та сріблянка ГОСТ 14955–77 , ГОСТ 18907–73 . Лист товстий ГОСТ 7350-77 . Лист тонкий ГОСТ 5582-75 . Стрічка ГОСТ 4986-79 . Дріт ГОСТ 18143-72 . Смуга ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 103-76 , ГОСТ 18968-73 . Поковки та ковані заготовки ГОСТ 1133-71 , ГОСТ 18968-73 , ГОСТ 25054-81 . Труби ГОСТ 9940-81 , ГОСТ 14162-79 .

Застосування

деталі з підвищеною пластичністю, що зазнають ударних навантажень і працюють при температурі до 450-500°С, а також вироби, що піддаються впливу слабоагресивних середовищ при кімнатній температурі. Сталь корозійно-стійка, жароміцна мартенситного класу.

Хімічний склад сталі 20Х13

Хімічний елемент	%
Кремній (Si), не більше	0.8
Марганець (Mn), не більше	0.8
Мідь (Cu), не більше	0.30
Нікель (Ni), не більше	0.6
Сірка (S), не більше	0.025
Титан (Ti), не більше	0.2
Вуглець (C)	0.16-0.25
Фосфор (P), не більше	0.030
Хром (Cr)	12.0-14.0

Механічні властивості сталі 20Х13

Термообробка, стан постачання	Перетин, мм	σ _0,2 , МПа	σ _B , МПа	δ ₅ %	ψ, %	KCU, Дж/м ²
Прутки. Загартування 1000-1050 ° С, повітря або масло. Відпустка 600-700 ° С, повітря або олія.	60	635	830	10	50	59
Прутки. Загартування 1000-1050 ° С, повітря або масло. Відпустка 660-770 ° С, повітря, масло або вода.	60	440	650	16	55	78
Прутки шліфовані, оброблені на задану міцність	1-30		510-780	14
Листи гарячекатані або холоднокатані. Загартування 1000-1050 ° С, повітря. Відпустка 680-780 ° С, повітря або піч (Зразки поперечні)	>4	372	509	20
Ковки. Загартування 1000-1050 ° С, повітря або масло. Відпустка 660-770 ° С, повітря.	1000	441	588	14	40	39
Стрічка холоднокатана. Відпал чи відпустка 740-800°С.	<0,2		500	8
Стрічка холоднокатана. Відпал чи відпустка 740-800°С.	0,2-2,0		500	16
Дріт термооброблений	1,0-6,0		490-780	14

Механічні властивості при підвищених температурах

t випробування, °C	σ _0,2 , МПа	σ _B , МПа	δ ₅ %	ψ, %	KCU, Дж/м ²
Нормалізація 1000-1020°С. Відпустка 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
Зразок діаметром 6 мм та довжиною 30 мм. Прокатаний. Швидкість деформування 16 мм/хв., швидкість деформації 0,009 1/с.
800	59	70	51	98
850			43
900			56
1000	39	61	59
1150	21	31	84	100

Механічні властивості в залежності від температури відпустки

t відпустки, ° С	σ _0,2 , МПа	σ _B , МПа	δ ₅ %	ψ, %	KCU, Дж/м ²	HRC _е
Заготівля перетином 14 мм. Загартування 1050 °C, повітря.
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

Механічні властивості в залежності від теплової витримки

Термообробка, стан постачання	σ _0,2 , МПа	σ _B , МПа	δ ₅ %	ψ, %	KCU, Дж/м ²
Нормалізація 1000-1020 ° С, повітря. Відпустка 730-750 ° С, повітря.
Теплова витримка 500 ° C, 5000 год	500	690	20	62	108
Теплова витримка 500 ° C, 10000 год	420	670	23	65	118
Теплова витримка 550 ° C, 1000 год	450	690	26	65
Теплова витримка 550 ° C, 10000 год	440	660	24	63	108
Теплова витримка 600 ° C, 3000 год	450	660	21	60	78
Теплова витримка 600 ° C, 10000 год	380	630	23	63	147

Механічні властивості прутків при негативних температурах

t випробування, °C	σ _0,2 , МПа	σ _B , МПа	δ ₅ %	ψ, %	KCU, Дж/м ²
Перетин 25 мм. Нормалізація 1000 ° C, повітря. Відпустка 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
Перетин 14 мм. Загартування 1050 °C, повітря. Відпустка 600 °C.
+20					71
-20					81
-60					64

Механічні властивості при випробуванні на тривалу міцність

Межа повзучості, МПа	Швидкість повзучості, %/год	t випробування, ° С	Межа тривалої міцності, МПа	Довж. випробування, год	t випробування, год
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

Технологічні властивості сталі 20Х13

Температура кування

Початки 1250, кінця 850. Перетину до 150 мм охолоджуються на повітрі, 150-400 мм необхідний низькотемпературний відпал з одним переохолодженням.

Зварюваність

обмежено, що зварюється. Способи зварювання: РДС, АДС під флюсом, АрДС та КТЗ. Підігрів та термообробка застосовуються залежно від методу зварювання, виду та призначення конструкції.

Оброблюваність різанням

У загартованому та відпущеному стані при НВ 241 і _B = 730 МПа K _{υ тв.спл.} = 0,7, K _{? б.ст.} = 0,45.

Схильність до відпускної спроможності

схильна

Флокеночутливість

не чутлива

Температура критичних точок стали 20Х13

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

Ударна в'язкість сталі 20Х13

Ударна в'язкість, KCU, Дж/см ²

Стан постачання, термообробка	+20	-20	-50
Пруток перетином 25 мм.	63	52	45

Корозійні властивості сталі 20Х13

Середа	Температура випробування, ° С	Тривалість випробування, год	Глибина, мм/рік
Вода дистильована або пара	100		0,1
Вода ґрунтова	20		1,0
Морська вода	20	720	0

Фізичні властивості сталі 20Х13

Температура випробування, ° С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальної пружності, Е, ДПа	218	214	208	200	189	181	169
Модуль пружності при зсуві крученням G, ДПа	86	84	80	78	73	69	63
Щільність сталі, pn, кг/ ^м3	7670	7660	7630	7600	7570	7540	7510	7480	7450
Коефіцієнт теплопровідності Вт/(м · ° С)		26	26	26	26	27	26	26	27	28
Уд. електроопір (p, НОм · м)	588	653	730	800	884	952	1022	1102
Температура випробування, ° С	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
Коефіцієнт лінійного розширення (a, 10-6 1/°С)	10.2	11.2	11.5	11.9	12.2	12.8	12.8	13.0
Питома теплоємність (С, Дж/(кг · ° С))	112	117	123	127	132	137	147	155	159

Сталь 20Х13