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.