Термообработка сталь 20х13 характеристики применение – Сталь 20Х13
alexxlab | 13.11.2019 | 0 | Разное
где и как используется данный материал
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.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!stanok.guru
Жаропрочная нержавеющая сталь 20х13
Справочник металлопроката
Сплав 20Х13 представляет собой жаропрочную, нержавеющую высоколегированную хромистую сталь, из которой изготавливают разнообразные детали и конструкции, предназначающиеся для использования в условиях слабоагрессивных сред, а точнее на открытом воздухе, при контактах с паром, водными кислотными растворами, и там, где особую важность имеют антикоррозийные качества.
Этот сплав – по-настоящему отличный исходный материал для производства изделий, к коим предъявляются повышенные требования прочности, органично соединённой с пластичностью и ударной вязкостью. Из данной стали изготавливается проволока, поковки, прутки, полосы, а также листовой прокат в соответствии с действующими ГОСТами и ТУ.
Какой состав имеет сталь 20Х13
Помимо железа в состав сплава входят также углерод, кремний, хром, магний, а ещё соединения фосфора и серы. За счёт наличия вышеперечисленных элементов, любые изделия, производимые из данного сплава, характеризуются высочайшей прочностью, хорошей стойкостью к воздействию высоких и низких температур, а также их перепадам, и, конечно, к коррозионному воздействию (в этом плане особенно важным значением обладает хромовая добавка).
Технологические характеристики стали 20Х13
В процессе пластической деформации эта сталь обладает отличной технологичностью. Рекомендуемый профессионалами интервал деформации начинается со 1100°С, а заканчивается от 875-ти до 950°С, при использовании под прокатку и ковку – до 780°С. Сначала производится медленный нагрев, а после деформации сталь также медленно охлаждается.
Отжиг при температуре около 800°С и охлаждение в печи до 500°С для сплава 20Х13 является термической смягчающей обработкой; окончательной термообработкой называют процедуру закалки в диапазоне от 950-ти до 1000°С с последующим охлаждением на открытом воздухе, либо в масле с дальнейшим отпуском на необходимую коррозийную устойчивость и твердость.
Сталь марки 20Х13 технологична и при холодной, и при горячей деформации. Она принадлежит к мартенситному классу и обладает следующими критическими точками: Ac1 = 820°С и Ac3 = 950°С. Микроструктура в её закаленном состоянии включает в себя карбиды и мартенсит, в отожженном – смесь карбида вида М23С6 с высокохромистым ферритом. При увеличении температуры отпуска свыше 450°С прочность и коррозийная устойчивость снижаются, а вот пластичность сплава возрастает.
Основные свойства сплава
Высококачественную с маркировкой 20х13 сталь широко используют в качестве жаропрочного материала, отличающегося повышенной устойчивостью к перепадам температур. Этот материал способен выдержать повышенный температурный диапазон от 450 до 550-ти °С, а показатель его жаростойкости составляет до 700°С.
20Х13 стали присуща отличная стойкость в неблагоприятных атмосферных условиях (исключение – морская атмосфера), в речной и водопроводной воде. Характеристики и великолепные эксплуатационные качества данной стали высоко ценятся на весьма различных предприятиях и во всевозможных сферах производства. В качестве альтернативы этой марке выступают столь же широко используемые при производстве деталей сплавы 14Х17Н2 и 12Х13.
Продукцию из ст 12Х13 считают ограниченно свариваемой. Сплав данной марки склонен к отпускной хрупкости. Указанные характеристики строго учитываются при изготовлении продукции и предопределяют сферы ее применения.
Применение изделий, изготавливаемых из стали 20Х13
Продукция из данной стали широко используется на современных предприятиях различного характера. Она активно применяется как в машиностроении, так и в энергетической отрасли, в крекинг-установках для изготовления деталей печей, имеющих весьма продолжительный срок службы в условии температур не превышающих 500°С. Кроме того, из неё изготавливаются элементы турбин, различных метизов и арматуры, трубы, болты, пластичные детали, клапаны, выдерживающие повышенные ударные нагрузки.
Помимо того, сталь 20Х13 применяется в производстве деталей самолётов, коим предстоит постоянно находиться под воздействием слабоагрессивных сред: это втулки, карбюраторные иглы, шестерни для авиационных приборов и мн. другое. Из данной стали изготавливаются электроды Э-20Х13, используемые для наплавки арматуры.В «Челябинской независимой стальной компании», занимающейся поставками металлопроката с 1996-того года, вы всегда можете купить ст 20Х13 на выгодных условиях, в требующихся вам объемах, заказав доставку в удобное вам время и место, либо договорившись о самовывозе. Кроме того, всегда в продаже имеется широчайший ряд изделий из данного сплава: листовой и сортовой прокат, трубы всевозможного диаметра, обладающие высочайшей степенью коррозионной устойчивости и эстетичным видом.
Чтобы купить сталь 20Х13 позвоните по телефону, указанному на сайте, и наши менеджеры оперативно и подробно ответят на все возникшие у вас вопросы, касающиеся покупки и использования данного сплава.
Круг сталь 20х13 – посмотреть в каталоге
Шестигранник сталь 20х13 – посмотреть в каталоге
А также можно заказать по телефонам: (351) 725-34-00, (351) 725-42-40, (351)735-96-89
chnsk.ru
Нержавеющая сталь 20Х13 – расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
Марка стали – 20Х13
Стандарт – ГОСТ 5632
Заменитель – 12Х13, 14Х17Н2
Сталь 20Х13 содержит углерода в среднем 0,2%, Х13 – указывает содержание хрома в стали примерно 13%. Сталь легированная, коррозионно-стойкая, жаропрочная.
Нержавеющая сталь 20Х13 применяется для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам, изделий, подвергающихся действию слабоагрессивных сред (атмосферных осадков, водных растворов солей органических кислот при комнатной температуре). Наибольшая коррозионно-стойкость достигается после термической обработки (закалка с отпуском) и полировки.
Из нержавеющей стали 20Х13 изготовляют лопатки паровых турбин, клапаны гидравлических прессов, тарелки и седла клапанов, поршневые кольца, болты, трубы, предметы домашнего обихода и другие детали, работающие при температуре до 450-500°С.
| Массовая доля основных химических элементов, % | |||
|---|---|---|---|
| C – углерода | Si – кремния | Mn – марганца | Cr – хрома |
| 0,16-0,25 | Не более 0,80 | Не более 0,80 | 12,00-14,00 |
| Температура критических точек, °С | |||
|---|---|---|---|
| Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
| 810 | 900 | 710 | 660 |
| Технологические свойства | |
|---|---|
| Ковка | Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850. Сечения до 150 мм охлаждаются на воздухе. |
| Свариваемость | Ограниченно свариваемая. Способы сварки: ручная дуговая сварка, аргонодуговая сварка, контактная сварка. Подогрев и термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкции. |
| Обрабатываемость резанием | В закаленном и опущенном состоянии при HB 241 и σв = 730 МПа: Kv твердый сплав = 0,70 Kv быстрорежущая сталь = 0,45 |
| Флокеночувств. | Не чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Склонна |
| Физические свойства | Температура испытаний, °С | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
| Модуль нормальной упругости E, 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/м3 | 7670 | 7660 | 7630 | 7600 | 7570 | 7540 | 7510 | 7480 | 7450 | – |
| Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К) | – | 26 | 26 | 26 | 26 | 27 | 26 | 26 | 27 | 28 |
| Удельное электросопротивление ρ, нОм*м | 588 | 653 | 730 | 800 | 884 | 952 | 1022 | 1102 | – | – |
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 | |
| Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 | 10,2 | 11,2 | 11,5 | 11,9 | 12,2 | 12,8 | 12,8 | 13,0 | – | – |
| Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
tekhnar.ru
Нержавеющая сталь 20Х13. Характеристики и применение
ГК «Специальные Уральские Стали» (Челябинск) осуществляет поставку высококачественной нержавеющей стали для авиационной, нефтедобывающей, химической и пищевой промышленности, отраслей автомобиле- и машиностроения. Группа Компаний «Специальные Уральские Стали» импортирует и продает сталь без посредников, что является гарантом ее выгодной цены, а также Группа Компаний относится к одному из основных поставщиков стали 20Х13 в России. Наивысшее качество изделий поставляемой стали 20Х13 строго регламентировано ГОСТ и соответствует евростандартам. Ассортимент металлопроката, который можно купить в Челябинской группе компаний, очень обширен, и включает в себя нержавеющий лист, квадрат, шестигранник, круг.
Сталь 20Х13 – хромистая нержавеющая жаропрочная сталь, класс – ферритно-мартенситный.
Химический состав стали 20Х13:
Si 0.8 , Cu 0.30 , Ni 0.6 , Mn 0.8, S 0.025 , C 0.16-0.25, P 0.030, Cr 12.0-14.0, Mo 2.0-3.0, P 0.030, Ti 0.2
Сталь 20Х13 – ограниченно свариваемая, термообработка и подогрев сплава осуществляются в зависимости от того, какой метод сварки будет применен, какого вида и назначения будет конструкция.
Основной легирующий элемент стали 20Х13 – хром, благодаря которому сталь является устойчивой к появлению коррозии при работе в окислительных средах. Устойчивость к образованию коррозии хромистой нержавеющей стали объясняется тем, что на ее поверхности образуется сверхплотная защитная пассивная пленка. Хромистые стали имеют хороший спектр технологических свойств.
Стали данного вида подвергаются термической обработке, так как наивысшая устойчивость к коррозии достигается только с ее помощью.
Жаропрочная хромистая ферритная сталь 20Х13 нашла широкое применение:
• в области машиностроения и в области производства печей, турбинных лопаток, которые работают при высокотемпературном режиме (до +500°С)
• для выпуска деталей, обладающих повышенной пластичностью, которые подвергаются ударным нагрузкам (например, для производства клапанов гидравлических прессов)
• для сборки изделий, которые подвергаются воздействию слабоагрессивных сред (атмосферным осадкам, водным растворам органических солей при комнатной температуре)
• для производства крепежных деталей
• для изготовления цельнотканых колец различной области применения
• для создания деталей компрессорных машин, осуществляющих работу с помощью нитрозного газа
• для выпуска деталей, которые работают в агрессивной среде при низких температурах
• для производства деталей авиационного назначения (карбюраторные иглы, втулки, шестерни авиаприборов, детали топливного впрыска, лопатки компрессоров)
spec-stali.ru
Сталь 20Х13: свойства, характеристики, применение
Сплав 20х13 – коррозионностойкая жаропрочная хромистая высоколегированная нержавеющая сталь. Она используется для изготовления деталей, эксплуатируемых в слабоагрессивных средах. Например, при взаимодействии с паром, кислотными растворами, на открытом воздухе. То есть в условиях, в которых устойчивость к коррозии имеет огромное значение. Сплав удачно сочетает в себе повышенную прочность, пластичность и ударную вязкость. В состав сплава 20х13 входят следующие материалы:
- железо,
- хром,
- кремний,
- углерод,
- магний,
- соединения фосфора и серы.
Благодаря этим элементам, изделия из данной стали обладают огромной прочностью, устойчивостью к высоким и низким температурам и их перепадам. Наличие в составе хрома обуславливает коррозионную стойкость в окислительной среде.
Технологические характеристики стали 20Х13
Сталь медленно нагревается и также долго охлаждается. Во время пластической деформации проявляется высокая технологичность стали. Интервал температур:
- для деформации: начинается от 1100С, заканчивается от 875С до 950С.
- для прокатки и ковки – до 780С.
- для смягчающей обработки: отжиг – около 800С, охлаждение в печи до 500С.
- для окончательной термообработки (закалки) – от 950С до 1000С. Охлаждение происходит на открытом воздухе или в масле.
Технологичность проявляется как при холодной, так и при горячей деформации. Сталь 20х13 относится к мартенситному классу. Для неё характерны такие критические тоски, как Ac1 = 820С и Ac3 = 950С. В закалённом состоянии микроструктура состоит из карбидов и мартенсита. В отожженном – из смеси карбида вида М23С6 с высокохромистым ферритом. Коррозийная стойкость убывает, а пластичность, наоборот, возрастает при температуре выше 450С.
Свойства стали 20Х13
- Жаропрочная, устойчива к перепадам температур от 450 до 550С. Жаропрочность – до 700С.
- Стойкая к неблагоприятным условиям атмосферы, речной и водопроводной воды, а также к слабой концентрации раствора азотной кислоты. Исключение – морская среда.
- Ограниченно свариваемая. Продукция из этой стали является относительно хрупкой.
- Коррозионно-стойкая. Кроме хромового соединения, стойкость к коррозии определяется присутствием на поверхности стали плотной защитной плёнки. Но наивысшая устойчивость приобретается только при термической обработке (закалки с отпуском) и полировки.
- Повышенный уровень ударопрочности и пластичности.
- Хорошо свариваемая. Следует использовать ручную, аргонодуговую или электродуговую автоматическую сварку.
Использование сплава 20х13 в производстве
Изделия из этой стали применяются:
- В машиностроении и энергопроизводстве. Сталь необходима для выработки лопаток для турбин и элементов печей с долгим сроком работы при температурах меньше, чем 500 С.
- Для выработки продукции с высокой пластичностью (клапаны гидравлических прессов).
- Для изделий, эксплуатируемых в среде со слабо агрессивными условиями.
- Для выработки крепежа.
- Для изготовления продукции, применяемой при агрессивных внешних условиях с низкой температурой.
- В сфере самолётостроения. Из стали вырабатывают изделия, которые должны постоянно выдерживать нагрузку в среде со слабой агрессией. К ним относятся: втулки, карбюраторные иглы, шестерни для авиационных приборов и т.д.
В качестве альтернативы марки стали 20х13 применяются сплавы сталей 14Х17Н2 и 12Х13.
Заказать продукцию вы можете в нашем каталоге: http://metizmash.ru/Catalog . Возникли вопросы? Мы с удовольствием на них ответим. Свяжитесь нами по телефону или форме обратной связи.
metizmash.ru
Термическая обработка труб нефтяного сортамента из высокохромистой стали Х5М и 20Х13
Б. П. КОЛЕСНИК, Г. П. ТАЛАЛАЙ, И. К. КОЗЛОВ
ISSN 0026-0819. «Металловедение и термическая обработка металлов», № 8. 1968 г.
Применяемые в настоящее время трубы из углеродистых и низколегированных сталей 40Х, 36Г2С непригодны для эксплуатации в агрессивных средах вследствие их сильной коррозии.
На основании работ, проведенных ЦНИИЧерметом и ВНИИГазом, для таких труб были рекомендованы высокохромистая нержавеющая сталь 20Х13 и жаропрочная хромомолибденовая сталь Х5М. Трубы из этих сталей необходимо подвергать упрочняющей термической обработке для получения требуемых механических свойств по группе прочности «Е», ГОСТ 633-63. В работах [1-5] влияние термической обработки на повышение прочности сталей не рассмотрено.
В настоящей работе было изучено влияние режима закалки и отпуска на свойства сталей Х5М и 20Х13 с целью определения оптимального режима упрочняющей термической обработки для труб нефтяного сортамента.
Исследования проводили в лабораторных условиях, на заготовках размером 14×14×70 мм. Образцы при закалке охлаждали на воздухе, так как исследованные стали относятся к мартенеитному классу [1]. Сталь Х5М закаливали от 900 °C, сталь 20X13 — от 1050 °C [1, 6].
Было изучено влияние отпуска на свойства этих сталей после закалки от указанных температур. Результаты испытаний механических свойств после различных температур отпуска приведены в табл. 1. Данные показывают, что с повышением температуры отпуска с 200 до 450-500 °C механические свойства не изменяются. Отпуск при более высоких температурах приводит к интенсивному разупрочнению стали. При этом наблюдается снижение ударной вязкости, достигающее минимального значения при температуре отпуска 500 °C для стали Х5М и при 550 °C для стали 20X13.
Таблица 1. Механические свойства закалённых образцов сталей Х5М и 20Х13 после отпуска при различных температурах
| Температура отпуска в °C | σT = σв | δ5 | ψ | aн | HRC | |
| в кГ/мм2 | в % | в кГ/см2 | ||||
| Сталь Х5М | ||||||
| 200 | 101 | 129 | 16 | 63 | 12,8 | 33 |
| 400 | 103 | 125 | 18 | 64 | 12,2 | 34 |
| 450 | 104 | 126 | 20 | 65 | 12,6 | 35 |
| 500 | 114 | 128 | 16 | 64 | 9,4 | 34 |
| 550 | 78 | 87 | 19 | 73 | 25,5 | 18 |
| 600 | 61 | 73 | 22 | 77 | 28,4 | 12 |
| Сталь 20Х13 | ||||||
| 200 | 133 | 163 | 13 | 50 | 8,3 | 44 |
| 300 | 130 | 149 | 14 | 57 | 10 | 40 |
| 350 | 130 | 150 | 14 | 58 | 10,9 | 38 |
| 450 | 136 | 154 | 15 | 57 | 7,3 | 43 |
| 500 | 133 | 154 | 19 | 54 | 7,7 | 44 |
| 550 | 110 | 121 | 17 | 62 | 6,3 | 39 |
| 600 | 94 | 104 | 14 | 60 | 7,2 | 27 |
| 650 | 77 | 90 | 19 | 63 | 11,1 | 20 |
| 700 | 66 | 80 | 18 | 64 | 10,4 | 17 |
| Примечание: Образцы из стали Х5М закаливали от 900 °C, из стали 20Х13 — от 1050 °C. | ||||||
Даже при максимальном охрупчивании обе стали обладают достаточным запасом вязкости для нормальной работы труб нефтяного сортамента (4 кГм/см2).
Снижение ударной вязкости наблюдается после отпуска при 450-600 °C у стали 20X13 и при 500 °C у стали Х5М, что вызвано явлением вторичной твердости. В обеих сталях при этих температурах выделяются карбиды преимущественно по границам зерен (рис. 1, а, е). При более высоком отпуске структура стали представляет собой сорбит с равномерно распределенными по всему сечению карбидами (рис. 1, 6, г). Ударная вязкость при этом повышается, особенно, у стали Х5М.
Рис.1. Микроструктура сталей (×500): а, б — сталь 20Х13 после закалки от 1050 °C; в, г — сталь Х5М после закалки от 900 °C; а — отпуск при 500 °C; б — при 550 °C; в — при 600 °C; г — при 700 °C.
Одновременно определяли ударную вязкость при отрицательных температурах. Испытания показали, что отпуск при 600 и 500 °C соответственно для сталей 20X13 и Х5М нежелателен (рис. 2). Поэтому для обеспечения требуемых свойств стали 20X13 рекомендуется отпуск при 700 °C и стали Х5М при 600 °C.
Рис.2. Зависимость ударной вязкости от температуры испытания: а — сталь 20Х13; б — сталь Х5М; 1, 4 — отпуск при 500 °C; 2, 5 — при 550 °C; 3, 6 — при 600 °C.
На Первоуральском Новотрубном заводе была изготовлена опытно-промышленная партия труб нефтяного сортамента из стали Х5М. Из заготовок диаметром 90 мм были прокатаны насосно-компрессорные трубы размером 88,9×6,5 мм и муфтовые трубы размером 107×13,3 мм. Термическая обработка труб проводилась по следующему режиму: нагрев в камерной печи до 900-920 °C, охлаждение на воздухе, отпуск при 600-620 °C с охлаждением на воздухе. Все испытанные трубы опытной партии удовлетворяли требованиям группы прочности «Е», ГОСТ 633-63 (табл. 2).
Таблица 2. Механические свойства труб опытной партии
| Размеры труб в мм | σT | σв | δ5 |
| в кГ/мм2 | в % | ||
| 88,9×6,5 | 70 | 90 | 18 |
| 88,9×6,5 | 70 | 77 | 15 |
| 88,9×6,5 | 73 | 95 | 18 |
| 107×13,3 | 60 | 82 | 29 |
Список литературы:
1. Химушин Ф. Ф. Нержавеющие стали. М., Металлургиздат, 1963.
2. Справочник по машиностроительным материалам. Т. 1. Под ред. Г. И. Погодина-Алексеева. М., Машгиз, 1959.
3. Коломбье Л., Гохман И. Нержавеющие и жаропрочные стали. М., Металлургиздат, 1958.
4. Кларк К. Жаропрочные сплавы. М., Металлургиздат, 1957.
5. Кудрявцев И. В. «МиТОМ», 1965, №1.
6. Шмыков А. А. Справочник термиста. М., Машгиз, 1956.
inductor.su
Сталь 20Х13: характеристики, применение и аналоги
Эта статья является кратким описанием всех особенностей стали 20Х13: характеристики, применение, свойства, заменители и зарубежные аналоги. Эта статья будет полезна тем, кто хочет в короткие сроки ознакомиться с наиболее важной информацией по данной теме, не тратя время попусту.
Расшифровка стали
Итак, начнем, пожалуй, с самого простого. Правильно расшифровывать марки стали – весьма полезный навык, без которого не обойтись, если приходится часто работать с различными сплавами.
Так как в отечественной металлургии все еще используется советская система наименования и ГОСТов, абсолютно любая марка стали расшифровывается примерно по одному и тому же принципу. Сталь 20Х13 расшифровывается крайне просто:
- Число 20 (или же 2 в некоторых случаях) обозначает количество главного легирующего элемента в составе любой стали – углерода.
- Буква Х означает, что в составе сплава как минимум присутствует хром.
- Число 13 указывает на процентное содержание предыдущего химического элемента.
После такого поверхностного анализа, основывающегося только на прочтении марки стали, становится понятным, что перед нами сталь техническая с содержанием углерода (приблизительно 0,2 %) и хрома (приблизительно 13 %). Важно отметить, что эта информация уже достаточно в полной мере позволяет определить характеристики и применение стали 20Х13.
Состав стали
Теперь рассмотрим наиболее важную составляющую любого металлосодержащего сплава – его состав.
Благодаря официальным техническим документам любой человек может с высокой долей точности установить, какие именно элементы входят в состав стали 20Х13. Их список следующий:
- Углерод – 0,2 % – элемент, без которого не может существовать сталь. Именно он придает мягкому железу прочность и твердость. Однако при таком содержании сплав все еще остается сравнительно пластичным и поддается механической обработке, в некоторых случаях даже без предварительного нагрева.
- Кремний – 0,6 % – легирующая добавка, улучшающая структуру стали и позволяющая ей лучше переносить перегревы.
- Марганец – 0,6 % – добавка во многом аналогичная предыдущей, однако марганец не только увеличивает прокаливаемость стали, но и увеличивает ее вязкость.
- Никель – 0,6 % – опять же легирующий элемент, увеличивающий тепловую устойчивость стали, ее общую пластичность и прочность.
- Хром – 13 % – не менее важный элемент, чем тот же углерод, ведь хром отвечает за прочность стали, ее коррозионную стойкость, прокаливаемость и токопроводимость.
На данном этапе можно добавить, что 20Х13 – жаростойкая сталь, обладающая исключительной устойчивостью к повышенным температурам, если, конечно, сравнивать ее с другими техническими сталями. Помимо этого, сплав крайне нечувствителен к коррозии и окислению из-за высокого содержания хрома в составе.
Если узнать характеристики стали 20Х13, применение этого сплава перестает быть тайной. С большой долей вероятности это могут быть детали, работающее при высоких температурах.
Выпуск стали
Однако в своем первозданном виде сталь не очень-то пригодна для применения, поэтому на металлургических заводах проводят не только выплавку сплава, но и придают ему определенную форму. Таким образом можно достичь сразу несколько целей:
- Формованную сталь легче складировать.
- Ее намного легче транспортировать.
- Покупатели заранее знают, какой форм-фактор покупаемого изделия им более предпочтителен.
Для стали 20Х13 ГОСТами предусмотрено несколько вариантов формовки:
- Прутки различных калибров.
- Стальная полоса.
- Стальная лента.
- Лист стальной различной толщины.
- Поковка.
- Трубы различных диаметров.
- Проволока стальная.
Применение стали 20Х13
Используется этот сплав в первую очередь для изготовления вполне обычных болтов и гаек различного диаметра и конфигурации. На этом поприще стали 20Х13 активно помогает ее устойчивость к коррозии. Второе поприще – энергетика. Из сплава 20Х13 изготавливаются роторы промышленных двигателей, лопасти турбин и прочие немаловажные составляющие. Третья область применения – строительство печей. Так как 20Х13 – жаростойкая сталь, ее использование в этом процессе более чем оправдано, так как некоторые другие сорта стали попросту потеряют свои первоначальные свойства. Но жаростойкость этой стали по-настоящему раскрывается не здесь. Третья, но не менее показательная область применения характеристик стали 20Х13 – переработка нефтепродуктов при высоких температурах, где особенно пригодилась теплостойкость стали.
Заменители
В такой широко востребованной области, как металлургия, не может быть взаимозаменяемых продуктов производства. Для любого сорта стали найдется свой заменитель, полностью или частично соответствующий оригиналу по своим характеристикам и составу. Для стали 20Х13 существуют такие марки-заменители:
- 12Х13 – сталь с меньшим содержанием углерода, что несколько компенсируется большим содержанием кремния и марганца.
- 14Х17Н2 – более богатый на различные добавки сплав, отличающийся немного большим содержанием углерода, дополнительными добавками титана, меди и никеля. Подобный сорт стали обладает лучшими характеристиками и, например, тот же стальной лист этой марки будет более предпочтительным для изготовления чего-либо.
Зарубежные аналоги
Потребность в металлосодержащих сплавах, устойчивых к нагреву, распространяется повсеместно, поэтому в различных странах на разных континентах налаживается свое производство сталей, зачастую очень похожих по своему составу с зарубежными собратьями. Для стали 20Х13 за границей есть следующие аналоги:
- Соединенные Штаты Америки – 420 и S42000;
- Япония – SUS420J1;
- Европа – Х20Cr13;
- Китай – 2Cr13.
Зная эти наименования, любой человек сможет, вне зависимости от его географического положения, приобрести в ближайшем магазине изделие, изготовленное из нужной марки стали.
fb.ru