Сталь 12Х13
Общие сведения
| Заменитель |
| Сталь 20Х13 |
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 19442-74, ГОСТ 18969-73.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73. Лист толстый ГОСТ 7350-77. Лист тонкий ГОСТ 5582-75. Лента ГОСТ 4986-79. Проволока ГОСТ 18143-72. Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76, ГОСТ 18968-73. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 18968-73, ГОСТ 25054-81. Трубы ГОСТ 9940-81, ГОСТ 14162-79, ГОСТ 9941-81. |
| Назначение |
| Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударных нагрузкам; изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре, а также детали, работающие при 450-500 °С. Сталь коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная мартенсито-ферритного класса. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Углерод (C) | 0.09-0.15 |
| Кремний (Si), не более | 0.8 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn), не более | 0.8 |
| Никель (Ni), не более | 0.6 |
| Титан (Ti), не более | 0.2 |
| Фосфор (P), не более | 0.030 |
| Хром (Cr) | 12.0-14.0 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Прутки. Закалка 1000-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 700-790 °С, воздух, масло, вода. | 60 | 410 | 590 | 20 | 60 | 88 | |
| Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность | 1-30 | 490-780 | 16 | ||||
| Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 960-1020 °С, вода или воздух. Отпуск 680-780 °С, воздух или печь (Образцы поперечные) | >4 | 340 | 490 | 21 | |||
| Отжиг или отпуск 740-780 °С (Образцы поперечные) | <3,9 | 440 | 21 | ||||
| Поковки. Закалка 1000-1050 °С, масло. Отпуск 700-790 °С, воздух. | <1000 | 392 | 539 | 14 | 35 | 49 | 187-229 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Прутки. Закалка 1030-1050 °С, масло. Отпуск 680-700 °С. | |||||
| 20 | 570-590 | 700-730 | 19-22 | 66-68 | 137-167 |
| 200 | 530-550 | 650-660 | 17 | 67 | 186-216 |
| 300 | 510-550 | 600-650 | 14-16 | 66-69 | 176-245 |
| 400 | 460-490 | 570 | 13-15 | 64-67 | 176-225 |
| 500 | 440-470 | 520-540 | 15-18 | 70 | 186-245 |
| 600 | 310-410 | 330-450 | 20-27 | 79-85 | 186-265 |
| Образец прокатаный диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с. | |||||
| 800 | 69 | 82 | 48 | 95 | |
| 900 | 63 | 78 | 60 | 81 | |
| 1000 | 38 | 53 | 68 | 90 | |
| 1100 | 24 | 33 | 72 | 96 | |
| 1200 | 14 | 20 | 62 | 95 | |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | HB |
| Закалка 960 °С, воздух. | |||||
| 250 | 930 | 1270 | 15 | 60 | 360-380 |
| 540 | 780 | 980 | 20 | 65 | 260-350 |
| 600 | 620 | 780 | 22 | 65 | 210-250 |
Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки
| Термообработка, состояние поставки | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Прутки при 20 °С. Закакла 1000-1050 °С, масло. Отпуск 750 °С. | |||||
| Тепловая выдержка 450 °С, 5000 ч | 430 | 630 | 24 | 71 | 181 |
| Тепловая выдержка 500 °С, 5000 ч | 420 | 610 | 24 | 71 | 78-206 |
| Тепловая выдержка 500 °С, 10000 ч | 390 | 610 | 22 | 63 | 83 |
| Тепловая выдержка 500 °С, 20000 ч | 370 | 610 | 20 | 52 | |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1230 °C, конца 850 °C. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-350 мм — в ямах. |
| Свариваемость |
| ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом, АрДС и КТС. Подогрев и термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкции. |
| Обрабатываемость резанием |
| В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 235 и σB = 730 МПа Ku тв.спл. = 0,8, Ku б.ст. = 0,5. |
| Склонность к отпускной способности |
| склонна [82] |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 730 |
| Ac3 | 850 |
| Ar3 | 820 |
| Ar1 | 700 |
| Mn | 370 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -40 |
| Пруток. Закалка 990-1050 °С, масло. Отпуск 740-750 °C. | 108-216 | 138 | 98-127 |
Твердость
| Состояние поставки, режим термообработки | HRCэ поверхности |
| Цементация 950 °С, 12 ч в твердом карбюризаторе (85 \% березового угля, 10 \% соды, 50 \% углекислого бария). Закалка 1000 °С, масло. Отпуск 200-250 °С. | 61 |
Предел выносливости
| σ-1, МПа | τ-1, МПа | n | σ0,2, МПа |
| 363 | 1Е+7 | 590 | |
| 186 | 1Е+7 | 640 |
Коррозионные свойства
| Среда | Температура испытания, °С | Длительность испытания, ч | Глубина, мм/год |
| Вода | 300 | 50 | 0,001 |
| Морская вода | 0 | 3000 | 0,001 |
| 7 \% раствор HNO3 | 20 | 720 | 0,004 |
Жаростойкость
| Среда | Температура, °С | Глубина, мм/год | Группа стойкости или балл |
| Воздух | 600 | 0,02 | 4 |
| Воздух | 800 | 0,45 | 6 |
| Воздух | 900 | 1,5 | Малостойкая |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 217 | 212 | 206 | 198 | 189 | 180 | ||||
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 85 | 80 | 80 | 77 | 73 | 68 | 62 | |||
| Плотность, ρn, кг/см3 | 7720 | 7700 | 7670 | 7640 | 7620 | 7580 | 7550 | 7520 | 7490 | 7500 |
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 28 | 28 | 28 | 28 | 27 | 26 | 26 | 25 | 27 | |
| Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м) | 506 | 584 | 679 | 769 | 854 | 938 | 1021 | 1103 | ||
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С) | 10.2 | 11.2 | 11.4 | 11.8 | 12.2 | 12.4 | 12.7 | 13.0 | 10.8 | 11.7 |
| Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг · °С)) | 473 | 487 | 506 | 527 | 554 | 586 | 636 | 657 | 666 |
Условные обозначения
| Механические свойства | |
| σB | временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа |
| σ0,2 | предел текучести условный, МПа |
| σсж | предел прочности при сжатии, МПа |
| σсж0,2 | предел текучести при сжатии, МПа |
| σ0,05 | предел упругости, МПа |
| σизг | предел прочности при изгибе, МПа |
| σ-1 | предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа |
| δ5 , δ4 , δ10 | относительное удлинение после разрыва, % |
| ψ | относительное сужение, % |
| ν | относительный сдвиг, % |
| ε | относительная осадка при появлении первой трещины, % |
| τК | предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа |
| τ-1 | предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа |
| KCU и KCV | ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2 |
| HRCэ и HRB | твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно) |
| HB | твёрдость по Бринеллю |
| HV | твёрдость по Виккерсу |
| HSD | твёрдость по Шору |
| Физические свойства | |
| E | модуль упругости нормальный, ГПа |
| G | модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
| ρn | плотность, кг/м3 |
| λ | коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C) |
| ρ | удельное электросопротивление, Ом∙м |
| α | коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С |
| с | удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С) |
Поделиться: