Особенности стали 12Х13
Марка 12Х13 — легированный сплав для деталей, которые в процессе эксплуатации подвергаются ударным нагрузкам. Конструкции соприкасаются с агрессивной средой или работают при высокой температуре.
Старое обозначение сплава —1Х13. Модификация — 12Х13-Ш: материал получен методом электрошлакового (Ш) переплава.
Отечественный аналог стали — марка 20Х13. Лучший импортный эквивалент — AISI 410, рецептуру разработали в США. Как замену используют марки: ANC1A (Англия), SUS410 (Япония), X12CM3 (Германия).
В каталоге марка 12Х13 записана в пяти категориях: легированная, коррозионно-стойкая, жаростойкая, жаропрочная, мартенситно-ферритная сталь.
Требования к прокату общего назначения перечислены в государственных стандартах: № 2591-2006, № 18969-73, № 5949-75, № 19442-74, № 2879-2006.
Рецептура стали 12Х13
Металл отличается повышенным количеством хрома. В сплав добавляют титан, который увеличивает твердость и стабилизирует состав.
| C | S | Cr | Mn | P | Si | Ni | Fe |
| 0,09 - 0,15 | 0,025 | 12,00 - 14,00 | 0,80 | 0,03 | 0,80 | 0,60 | ~84 |
| Углерод | Сера | Хром | Марганец | Фосфор | Кремний | Никель | Железо |
Плотность структуры 7720 кг/м3.
Основные характеристики сплава 12Х13
Твердость проката: HB 10-1 = 121-187 МПа.
Свойства листового проката зависят от формы поставки, размеров сечения и режимов термической обработки. Параметры представлены в таблице.
| Тип проката | Режим термообработки | Размер сечения | Параметры |
| Закалка | Охлаждение | Отпуск | Охлаждение | σв | σ0,2 | ψ | δ5 | KCU | HB |
| Листы ГК и ХК | 960-1020 | вода или воздух | 680-780 0C | воздух | < 3,90 | 490 | 340 | - | 21 | - | - |
| - | 0C | - | 0C | - | мм | МПа | % | кДж/м2 | МПа |
Сталь 12Х13 устойчива к окислению. Максимальная температура воздушной среды — 800 0C.
Чтобы повысить коррозионную стойкость деталей с чистотой обработки поверхности не ниже седьмого класса (∇7), проводят пассивацию.
Металлоконструкции используют под водой, землей и в воздушной атмосфере:
- Коррозионная стойкость стали 12Х13 при испытании в морской воде в течение 3000 часов — 0,001 мм/год.
- Глубина разъедания металла в растворе азотной кислоты концентрацией 7% — 0,001 мм/год. Режим испытаний: T = 20 0C, время действия агрессивной среды — 720 часов.
- Когда образец помещают в пресную (речную) воду, замеры показывают: коррозионная стойкость сплава равна 0,001 мм/год. Длительность испытаний: 50 часов, T = 300 0C.
Жаростойкости проката (в воздушной среде) при изменении температуры:
- T = 600 0C, глубина воздействия 0,02 мм, класс — 4;
- T = 900 0C, разрушение слоя 1,5 мм, нестойкая сталь
- T = 800 0C, глубина 0,45 мм, класс — 6.
Способы обработки стали 12Х13
Рекомендуемый режим закаливания: T = 950-1000 0C, охлаждают сплав в масле или воде. Параметры отпуска: T = 650-700 0C. Такой режим применяют для повышения твердости.
Для начала ковки выбирают режим: T = 1230 0C, завершения T= 850 0C. После придания формы детали сечением до 100 мм оставляют на воздухе, ø 101-300 мм — кладут в колодцы.
Прокат 12Х13 относят к ограниченно свариваемым сталям. Для соединения конструкций используют методы: РДС, КС, АДС.
После закалки металл склонен к отпускной хрупкости.
Применения стали
Марку 12Х13 применяют для конструкций, которые работают во влажной среде при высоких температурах: 450-500 0C. Примеры: трубы, арматура, лопасти турбин, клапаны гидравлических машин, детали котлов, компоненты кузнечно-прессового оборудования.
