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:

Пожалуйста, выключите AdBlock

Полный марочник сталей - Vse-Stali.ru полностью бесплатный проект и существует только за счёт небольшого количества рекламы!

Просим Вас отключить AdBlock для сайта vse-stali.ru.

Для этого в верхнем правом углу браузера нажмите на иконку "ABP" и отожмите переключатель напротив "Данный сайт:"