Сталь 20Х13 применяется для изделий, подвергающихся воздействию слабоагрессивных сред (атмосферные условия, кроме морских, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре, растворы азотной кислоты слабой и средней концентрации при умеренных температурах и т. д.).
Для тех случаев, когда изделия должны обладать достаточно высокой прочностью и одновременно достаточным запасом пластичности и ударной вязкости. Ее используют также в качестве жаропрочного материала при температурах до 450— 550 °С и в качестве жаростойкого - до 700 °С.
Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент ГОСТ 1133-71
Проволока из высоколегированной коррозионно-стойкой и жаростойкой стали. Технические условия ГОСТ 18143-72
Прутки нагартованные, термически обработанные шлифованные из высоколегированной и коррозионно-стойкой стали. Технические условия.ГОСТ 18907-73
Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия.ГОСТ 25054-81
Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия ГОСТ 5582-75
Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки ГОСТ 5632-72
Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия ГОСТ 5949-75
Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия ГОСТ 7350-77
Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. ГОСТ 4405-75
Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия. ГОСТ 14955-77
Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.ГОСТ 2590-2006
Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.ГОСТ 2591-2006
Сталь калиброванная круглая. Сортамент.ГОСТ 7417-75
Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.ГОСТ 8559-75
Сталь калиброванная квадратная. Сортамент.ГОСТ 8560-78
Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент. ГОСТ 8560-78
Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.ГОСТ 1133-71
Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.ГОСТ 5632-72
Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.ГОСТ 103-2006
Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия.ГОСТ 5949-75
Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент. ГОСТ 2879-2006
Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия.ТУ 14-11-245-88
Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия.ОСТ 3-1686-90
C | Cr | Fe | Mn | P | S | Si |
0,16-0,25 | 12-14,0 | Осн. | ≤0,8 | ≤0,030 | ≤0,025 | ≤0,8 |
Нормированные механические свойства при 20 °С
ГОСТ |
Вид продукции |
Режим термической обработки проката |
Н/мм2 |
Н/мм2 (не менее) |
% |
ГОСТ 5949-75 |
Сорт |
Закалка 1000-1050 °С, отпуск 660-770 °С |
650 |
440 |
16 |
Ψ> 55 %, =78 Дж/см2 |
|||||
Закалка 1000-1050 °С отпуск 600-700 °С |
830 |
635 |
10 |
||
Ψ> 50 %, >=59 Дж/см2 |
|||||
ГОСТ 7350-77 |
Лист толстый |
Нормализация или закалка при 1000—1050 °С, охлаждение на воздухе, отпуск при 680-780 °С, охлаждение с печью или на воздухе |
510 |
375 |
20 |
ГОСТ 5582-75 |
Лист тонкий |
Отжиг или отпуск при 740-800 °С |
490 |
- |
20 |
ГОСТ 4986-79 |
Лента |
Отжиг или отпуск при 740-800 °С |
|
|
|
δ = 0,2-2,0 мм |
490 |
|
16 |
||
|
δ <0,2 мм |
490 |
|
8 |
Механические свойства при низких и повышенных температурах
(пруток, нормализация при 1000-1020 °С, охлаждение на воздухе, отжиг при 730-750 °С)
°C |
Н/мм2 |
Н/мм2 |
% |
Ψ, % |
Дж/см2 |
-40 |
780 |
590 |
23 |
57 |
50 |
-20 |
740 |
570 |
21 |
59 |
59 |
20 |
720 |
520 |
21 |
65 |
66-175 |
300 |
555 |
400 |
18 |
66 |
200 |
400 |
530 |
405 |
16 |
58 |
205 |
450 |
495 |
380 |
17 |
57 |
240 |
500 |
440 |
365 |
32 |
75 |
250 |
550 |
350 |
285 |
36 |
83 |
223 |
Плотность 7,76·103 кг/м3.
Значение модуля упругости (Е), коэффициента теплопроводности (λ), удельной теплоемкости (С), температурного коэффициента линейного расширения (α) в зависимости от температуры
°С |
Е·10-4,Н/мм2 |
λ,Вт/(м · К) |
С · 103, Дж/(кг·К) |
Температурный интервал, °С |
α · 106, K-1 |
20 |
22,3 |
- |
0,441 |
- |
- |
100 |
21,8 |
- |
0,462 |
0-100 |
10,1 |
200 |
21,2 |
24,8 |
0,525 |
0-200 |
10,4 |
300 |
20,4 |
26,7 |
0,567 |
0-300 |
10,9 |
400 |
19,3 |
27,2 |
0,630 |
0-400 |
11,4 |
500 |
18,4 |
27,7 |
0,693 |
0-500 |
11,9 |
600 |
17,2 |
28,1 |
0,777 |
0-600 |
- |
700 |
- |
- |
0,966 |
0-700 |
- |
Сталь 20Х13 обладает высокой стойкостью в атмосферных условиях (кроме морской атмосферы), в речной и водопроводной воде. Применяется в энергетическом машиностроении, в крекинг-установках с длительным сроком службы при температурах до 500 °С для деталей печей.
Сталь 20Х13 имеет хорошую технологичность при горячей пластической деформации. Рекомендуются следующие интервалы деформации начало 1100 °С, конец 875-950 °С, нагрев под прокатку и ковку проводят медленно до 780 °С, после деформации также следует применять медленное охлаждение.
Смягчающей термической обработкой стали 20Х13 является отжиг при 750- 800 °С, охлаждение с печью до 500 °С; окончательная термическая обработка - закалка с 950-1000 °С с охлаждением в масле или на воздухе и отпуск на заданную твердость и коррозионную стойкость.
Сталь является технологичной при горячей и холодной деформации. Она относится к мартенситному классу. Критические точки стали Ac1 = 820 °С и Ac3 = 950 °С. В закаленном состоянии микроструктура состоит из мартенсита и карбидов; в отожженном состоянии - из смеси высокохромистого феррита и карбида типа М23С6. С повышением температуры отпуска выше 450 °С происходит значительное снижение прочности, сопровождаемое увеличением пластичности, при этом снижается также коррозионная стойкость.
Сталь 20Х13 удовлетворительно сваривается электродуговой и аргонодуговой автоматической и ручной сваркой.
Согласно рекомендациям ИЭС им. Е. О. Патона для автоматической сварки следует применять проволоку Св-10Х13 и Св-06Х14. В случае электродуговой сварки применяют флюсы АН-18 или АН-17. Для ручной электродуговой сварки целесообразно использовать электроды типа ЭФ-Х13 также с проволокой Св-0Х13 либо, Св-06Х14. Во избежание появления холодных трещин в сварных соединениях при сварке изделий толщиной 8-10 мм и более, а также изделий с меньшей толщиной, имеющих жесткое закрепление, необходимо применять предварительный или сопутствующий подогрев до 250-400 °С. После сварки следует проводить отпуск сварных соединений или изделий. Чаще всего применяют отпуск при 680-760 °С.