Сталь 20х13 характеристики применение

Назначение (применение) стали марки 20Х13 (2Х13)

Клапаны гидравлических прессов, лопатки паровых турбин, тарелки и седла клапанов, поршневые кольца и другие детали, подвергающиеся ударным нагрузкам и работающие при температуре до 450-500°С; изделия, подвергающиеся воздействию слабоагрессивных сред.

Сталь данной марки может выплавляться с применением ЭШП и ВДП.

Вид поставки (металлопрокат)

Сортовой прокат – ГОСТ 5949-75
Поковки – ГОСТ 25054-81
Прутки – ГОСТ 18968-73, ГОСТ 18907-73, ГОСТ 19442-74
Лист тонкий
– ГОСТ 5582-75
Лист толстый
– ГОСТ 7350-77
Проволока – ГОСТ 18143-72
Лента – ГОСТ 4986-79
Химический состав стали 20Х13 (2Х13) , %, по ГОСТ 5632-72

C Si Mn S P Cr
0,16-0,25 ≤0,8 ≤0,8 ≤0,025 ≤0,030 12,0-14,0
Температура критических точек

Ас1 Ас3 Ar1 Ar3
810 900 710 660
Механические свойства при комнатной температуре

ГОСТ Режим термообработки Сечение,
мм
σ 0,2
Н/мм 2
σ в
Н/мм 2
δ ,
%
Ψ , % KCU,
Дж/см 2
HB
Операция t, ºC Охлаждаю-
щая среда
не менее
4986-79 Отжиг или отпуск 740-800 0,05-0,2 490 8
0,2-2,0 16
5582-75 Отжиг или отпуск 740-800 0,7-3,9 490 20
5949-75 Закалка
Отпуск
1000-1050
660-770
Воздух или масло
Воздух, масло или вода
≤60 440 650 16 55 78 126-197
Закалка
Отпуск
1000-1050
600-700
Воздух или масло
Воздух или масло
≤60 635 830 10 50 59
7350-77 Закалка или нормализация
Отпуск
1000-1050
680-780
Воздух
Воздух или печь
4-50 375 510 20
18143-72 В состоянии поставки:
термообработанная
1 класс
2 класс
Ø 1,0-6,0 540-780 20
16
нагартованная 980-1320
18907-73 Термообработанные 1,0-30,0 510-780 14 126-197
18968-73 Нормализация или закалка
Отпуск
1000-1050
660-770
Воздух или масло
Воздух
≤60 490-655 670 18 50 69 207-241
19442-74 Закалка
Отпуск
1000-1050
660-770
Воздух или масло
Воздух
≤60 617-784 18 207-241
25054-81 Закалка
Отпуск
1000-1050
660-770
Воздух или масло
Воздух
≤200
201-500
501-1000
441 647 16
15
14
50
45
40
64
49
39
197-248
Коррозионная стойкость

Вид коррозии Среда t, ºC Длительность, ч. Балл стойкости
Общая Вода деминерализованная 300 3000 1
Точечная Вода Атлантического океана 13000 3
Коррозионное растрескивание Вода, насыщенная воздухом,
напряжение 275 Н/мм 2
150 Разрушение через
335-1345 ч.
Разрушение через
335-1345 ч.
Межкристаллитная
Коэффициент чувствительности к надрезу за 10 4 ч. Жаростойкость
1,0 Среда t°С Скорость коррозии,
мм/год
База испытаний, ч.
Чувствительность к охрупчиванию при старении Окалиностойкая до 700°С.
Время, ч. t,°С KCU, Дж/см 2
Исходное состояние 78
10000 550 108
1000 600 147
Читайте также:  На каком электромагнитном явлении основано устройство трансформатора
Технологические характеристики стали 20Х13 (2Х13)

Ограниченно свариваемая.
Способы сварки: РД, РАД и КТ.
Подогрев и термообработка применяются
в зависимости от метода сварки, вида и
назначения конструкции.

В закаленном и отпущенном состоянии
при 241 HB и σв = 640 Н/мм2.
Kv=0,7 (твердый сплав)
Kv=0,45 (быстрорежущая сталь)

Такая сталь, как 20Х13, относится к ферритно-мартенситному классу, она жаропрочная, нержавеющая и хромистая. Она используется для изделий, которые подвергаются влиянию слабоагрессивных сред. Сегодняшний материал будет посвящен характеристикам материала данного вида.

Ключевые особенности стали 20Х13

Сталь данного типа свариваемая ограниченно, такие функции, как подогрев сплава или термообработка доступны в зависимости от применяемого метода сварки, а также вида и назначения конструкции.

Сталь 20Х13 применяется как жаропрочный материал при температурах до 550 градусов и как жаростойкий до 700 градусов соответственно.

Главный легирующий элемент стали этого типа — это хром. Именно благодаря ему она устойчива к коррозии во время работы в окислительной среде. Также устойчивость к коррозии объясняется наличием на стали очень плотной защитной пленки. Наивысшая степень устойчивости стали 20Х13 к коррозии достигается за счет термической обработки.

Сферы применения стали 20Х13

За счет своих жаропрочных и других характеристик ферритная хромистая сталь широко используется в следующих сферах:

  • машиностроение;
  • производство печей и турбинных лопаток, работающих в условиях высоких температур;
  • выпуск деталей повышенной пластичности, подверженных ударным нагрузкам, например, клапаны гидравлических прессов;
  • выпуск изделий, подверженных воздействию атмосферных осадков, растворам органических солей и другим слабоагрессивным средам;
  • производство крепежей;
  • производство цельнотканных колец разного назначения;
  • выпуск деталей для копрессорных машин, работающих посредством нетрозного газа;
  • производство деталей, работающих при невысоких температурах в агрессивных средах;
  • выпуск деталей для авиационных целей.

ГОСТы и другие стандарты на сталь 20Х13

На сегодняшний день существуют следующие стандарты на сталь данного вида:

  • кованая сталь квадратной и круглой формы;
  • проволока на основе жаростойкой и высоколегированной стали;
  • нагартованные прутки, обработанные на основе коррозийно-стойкой стали;
  • поковки на основе сталей данного типа и их сплавов;
  • тонколистовой и устойчивый к коррозии прокат, отличается жаропрочностью и жаростойкостью;
  • высоколегированные и устойчивые к коррозии материалы и их сплавы;
  • металл сортовой и калиброванный, устойчивый к коррозии, жаропрочный и жаростойкий;
  • кованые и горячекатанные полосы;
  • материалы круглые со специальной отделкой поверхности;
  • прокат стальной сортовой горячекатаный круглой и квадратной формы;
  • круглый калиброванный металл;
  • кованые на основе инструментального металла горячекатанные полосы;
  • калиброванные квадратные металлы;
  • шестигранный калиброванный прокат;
  • металл кованый круглый и квадратный;
  • высоколегированные материалы и их сплавы, отличающиеся устойчивостью к коррозии, жаропрочностью и жароустойчивостью;
  • полосовой сортовой горячекатанный прокат на основе стального материала;
  • металл сортовой и калиброванный, устойчивый к коррозии, отличается жаростойкостью и жаропрочностью;
  • сортовой горячекатанный шестигранный стальной прокат;
  • стальные высокоточные фасонные профили;
  • заготовки на основе конструкционного материала для применения в машиностроительной отрасли.

Технические характеристики металла 20Х13

Металл данной марки обладает высокой технологичностью в условиях пластической горячей деформации. Рекомендуемые интервалы деформации такие:

  • порядка 1100 градусов в начале;
  • от 875 до 950 градусов в конце.

Нагрев под прокатку или ковку следует проводить постепенно до 780 градусов, а после деформации нужно тоже использовать медленное охлаждение.

Смягчающая термическая обработка материала этого типа — это отжиг при температуре порядка 800 градусов. Охлаждение с печью должно составлять до 500 градусов, а окончательная термическая обработка-закалка должна производиться при температуре около 1000 градусов с условием масляного охлаждения или на улице с отпуском на коррозийную стокойсть и требуемую твердость.

Технологичность материала возможна как при горячей, так и холодной деформации. Сталь имеет мартенситный класс, а ее критические точки такие:

  • A c1 = 820 градусов;
  • A c3 = 950 градусов.

Микроскопическая структура металла в его закаленном виде включает в себя мартенситы и карбиды, а отожженном — смесь карбида и высокохромистого феррита. Если увеличивать температуру отпуска до 450 градусов, то прочность значительно сокращается, и увеличивается пластичность материала. А вот показатели устойчивости к коррозии тоже сокращаются.

Особенности сварки материала 20Х13

Сталь рассматриваемого вида может хорошо свариваться такими способами как;

  • ручная сварка;
  • электродуговая;
  • аргонодуговая автоматическая.

Рекомендации специалистов гласят, что при автоматической сварке данной стали лучше применять проволоки Св-10Х13 или Св-06Х14. А вот при электродуговом типе сварочных работ лучше подойдут флюсы типов АН 18 или АН 17. А если речь идет об электродуговой сварке ручного типа, то можно использовать электроды по типу ЭФ-Х13 вместе с проволоками, аналогичными как при автоматической сварке.

Чтобы в сварных соединениях при сварке деталей, имеющих толщину от 10 мм, а также более тонких с жестким закреплением не появлялись холодные трещины, нужно использовать сопутствующий или предварительный подогрев до температуры 400 градусов включительно. После сварочных работ следует провести отпуск соединений или изделий, чаще всего это делается при температуре порядка 700 градусов.

Свариваемость данной стали бывает трех типов:

  • без ограничений, когда сварочные работы выполняются без подогрева и последующих термообработок;
  • ограниченно свариваемые металлы, которые можно сваривать в условиях подогрева примерно в 100 градусов и которые должны подвергаться обязательно термообработке;
  • трудносвариваемые детали; в таких случаях, чтобы получить качественное соединение, следует сделать подогрев вплоть до 300 градусов и выполнять отжиг в качестве термообработки после сварки.

Вот такие особенности применения имеет такой материал, как сталь 20Х13. Теперь вы будете знать, в каких условиях и как правильно ее применять и обрабатывать.

Всё о марке стали 20х13: расшифровка, свойства, цены, аналоги. Вне зависимости от объемов стали, доставка производится в кратчайшие сроки.

Коррозионная стойкость стали 20Х13

Сталь 20Х13 имеет отличную стойкость в атмосферных условиях (за исключением морской атмосферы), в водопроводной и речной воде. Активно применяется в машиностроении и энергетике, в крекинг-установках для деталей печей с большим сроком службы при температурах не более 500 °С.

Сортамент продукции из стали 20х13 и эж2

Свариваемость Температурные параметры ковки, °С Обрабатываемость резанием
1100-750
Сталь Наименование продукции Размер мм Длина Цена
Опт Розница
Сталь 20Х13 (эж2)
Круги 20х13 10-350 немерная Договорная 132 руб.
Квадраты 20Х13 10-350 немерная Договорная 132 руб.
Листы 20Х13 0,8-130 до 6000 мм Договорная 148 руб.
Читайте также:  Железная токарная форма ручка

Технологические параметры стали 20Х13

Сталь 20Х13 при горячей пластической деформации обладает хорошей технологичностью. Рекомендуемый интервал деформации – начало 1100°С, конец от 875 до 950°С, под ковку и прокатку до 780 °С проводят медленный нагрев, после деформации также применяется медленное охлаждение.

Отжиг при 750- 800 °С и охлаждение с печью до 500 °С является для стали 20Х13 смягчающей термической обработкой; окончательная термообработка – это закалка в диапазоне 950-1000 °С с охлаждением на воздухе или в масле с последующим отпуском на заданную коррозионную стойкость и твердость.

Сталь 20Х13 считается технологичной при холодной и горячей деформации. Ее относят к мартенситному классу. Имеет следующие критические точки: Ac3 = 950 °С и Ac1 = 820 °С. Микроструктура в закаленном состоянии состоит из карбидов и мартенсита, в отожженном – из смеси карбида типа М23С6 и высокохромистого феррита. При повышении температуры отпуска более 450 °С происходит сильное снижение прочности и коррозийной стойкости сопровождаемое увеличением пластичности.

Сварка стали 20Х13

Сталь 20Х13 хорошо сваривается ручной, а также аргонодуговой и электродуговой автоматической сваркой.

Для автоматической сварки рекомендуется использовать проволоку Св-06Х14 или Св-10Х13. Для электродуговой сварки подходят флюсы АН-17 и АН-18. При электродуговой ручной сварке целесообразнее всего пользоваться проволокой Св-0Х13 либо Св-06Х14, а также электродами типа ЭФ-Х13. Изделия с толщиной более 8-10 мм и с меньшей толщиной с жестким закреплением, для избегания в сварных соединениях появления трещин, рекомендуется предварительно или одновременно подогревать до температуры 250-400 °С. При завершении сварки следует осуществлять отпуск изделий или сварных соединений. В данном случае наиболее часто применяется отпуск при 680-760°С.

Применение стали 20Х13

Сталь 20Х13 используется для изготовления изделий, которые подвергаются воздействию слабоагрессивных сред (при комнатной температуре с воздействием водных растворов органических кислот и солей, при умеренных температурах растворов азотной кислоты средней и слабой концентрации, в атмосферных условиях, за исключением морских).

Читайте также:  Как правильно выбрать стиральную машину автомат

Сталь 20Х13 применяется для выпуска изделий, к которым предъявляются требования по одновременно высокой прочности, ударной вязкости и с хорошим запасом пластичности. Она зачастую используется как жаропрочный материал, способный выдержать диапазон температур 450— 550 °С и жаростойкость – до 700 °С.

У Вас возникли вопросы/предложения?

Напишите нам или закажите звонок и мы свяжемся!