Особенности стали 20Х13
Марка 20Х13 — хромистая сталь для конструкций общего назначения. Прокат поставляют в виде труб, прутков, поковок, лент, полос, серебрянки, проволоки.
Российские аналоги — марки: 14Х17Н2 и 12Х13. Полностью идентичный заменитель американского производства — AISI 420. Похожие составы из ближних стран: 2H13 (Польша), 17022 (Чехия), X30Cr13 (Германия), En56C (Англия), X20Cr13 (Испания).
В зависимости от признака, марка 20Х13 числится в группе жаростойких и коррозионно-стойких сталей мартенситного класса.
Государственные стандарты на сортовой прокат: № 19442-74, № 18968-73, № 2590-2006, № 5949-75, № 2591-2006, № 2879-2006. Отраслевой регламент качества: ОСТ ТУ 14-11-245-88.
Вхождение химических элементов в состав стали 20Х13
| C | S | Cr | Mn | P | Si | Ni | Fe |
| 0,16 - 0,25 | 0,025 | 12,00 - 14,00 | 0,60 | 0,03 | 0,60 | 0,60 | ~84 |
| Углерод | Сера | Хром | Марганец | Фосфор | Кремний | Никель | Железо |
Плотность структуры 7670 кг/м3.
Основные характеристики сплава 20Х13
Материал ценят за повышенную пластичность, стойкость к ударным нагрузкам, стабильность свойств в горячей среде, способность сопротивляться коррозии.
Твердость проката: HB 10-1 = 126-197 МПа.
Физические свойства стали:
- E 10-5 = 2.18 МПа (T = 20 0C) и 2,14 МПа (T = 100 0C);
- α 106 = 10,1 1/0C (T = 100 0C);
- λ = 23 Вт/м*0C (T = 20 0C) и 26 Вт/м*0C (T = 100 0C).
- C = 461 Дж/кг*0C (T = 100 0C);
- R 109 = 653 Ом·м.
Механические свойства листового проката представлены в таблице. Образец для испытаний — пруток, который прошел стандартную закалку и отпуск.
| Продукция | Характеристики |
| Наименование | Номер стандарта | σв | σт | ψ | δ5 | KCU |
| Пруток после стандартной закалки и отпуска. | 5949-75 | 650-830 | 440-635 | 50-55 | 10-16 | 590-780 |
| Лист (нормализованный) | 7350-77 | 510 | 375 | | 20 | |
| | МПа | % | кДж/м2 |
Способы обработки стали 20Х13
Материал относится к категории ограниченно свариваемых сплавов. Для соединения конструкций используют методы: РДС, АДС или КС. В зависимости от назначения изделия, в технологический цикл включают предварительный перегрев и последующую термическую обработку.
Прокат не склонен к образованию флокенов.
При серийном производстве деталей применяют механическую резку: коэффициент для твердого сплава Kv = 0,70, быстрорежущей стали Kv = 0,45.
Рекомендуемый режим термической обработки сплава 20Х13:
- Начало деформирования: T = 1100 0C, окончания — T = 850-950 0C;
- Отпуска: T = 740 - 800 0C;
- Ковки: Tначала = 1250 0C, Tзавершения = 850 0C. Профили сечением до 150 мм выдерживают на воздухе. Заготовки размером 150-400 мм подвергают низкотемпературному отжигу. Нагрев для ковки производят постепенно.
Применения стали 20Х13
Продукцию закупают производители технологического оборудования, воздушных и морских судов, автотранспорта.
Сталь 20Х13 применяют для конструкций, которые работают при действии ударных нагрузок или высоких температурах:
- клапаны гидравлических прессов;
- лопатки для турбин;
- печные установки.
Стальные детали противостоят неблагоприятным факторам окружающей среды: осадкам, влаге, Металл не вступает в реакцию со слабоагрессивными веществами. Примеры: крепеж разного назначения и компрессорные машины, которые работают с нитрозными газами.
