Сталь 20Х13

Применение стали 20Х13

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.

Химический состав стали 20Х13
Гост 5632-72

C	Cr	Fe	Mn	P	S	Si
0,16-0,25	12-14,0	Осн.	≤0,8	≤0,030	≤0,025	≤0,8

Механические свойства стали 20Х13

Нормированные механические свойства при 20 °С

ГОСТ	Вид продукции	Режим термической обработки проката	σв, Н/мм2 (не менее)	σ0,2, Н/мм2 (не менее)	δ5, % (не менее)
ГОСТ 5949-75	Сорт	Закалка 1000-1050 °С, отпуск 660-770 °С	650	440	16
		Закалка 1000-1050 °С, отпуск 660-770 °С	Ψ> 55 %, KCU>=78 Дж/см2
		Закалка 1000-1050 °С отпуск 600-700 °С	830	635	10
		Закалка 1000-1050 °С отпуск 600-700 °С	Ψ> 50 %, KCU>=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
ГОСТ 4986-79	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)

tисп, °C	σв, Н/мм2	σ0,2, Н/мм2	δ5, %	Ψ, %	KCU,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

Физические свойства стали 20Х13

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

tисп, °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	-

Коррозионная стойкость стали 20Х13

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.

Технологические параметры 20Х13

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.

Сварка стали 20Х13

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.