Допускаемое напряжение для стали 20х13

Сталь 20х13: характеристики, применение, аналоги, состав

Сталь 20Х13 применяют при изготовлении изделий для работы в слабоагрессивных средах:

атмосферные условия, кроме морских;
водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре;
растворы азотной кислоты слабой и средней концентрации при умеренных температурах и др.

Сталь 20Х13 используют в тех случаях, когда изделия должны обладать достаточно высокой прочностью, а также высокой пластичностью и вязкостью. Сталь 20X13 удовлетворительно сваривается.

Сталь 20Х13 применяют также в качестве жаропрочного материала при температурах до 450-550 °С и в качестве жаростойкого — до 700 °С.

Химический состав стали 20Х13

Сталь 20Х13 входит в стали типа Х13 вместе со сталями 08Х13, 12Х13, 30Х13 и 40Х13. Занимает свой интервал по содержанию углерода — от 0,16 до 0,25 %, количества остальных легирующих элементов и примесей — такие же, как и у других сталей типа Х13 (таблица 1).

Таблица 1 — Химический состав стали 20Х13 по ГОСТ 5632-72Класс стали 20Х13 по ГОСТ 5632-72

По классификации ГОСТ 5632-72 сталь 20Х13 относится к мартенситному классу.

Превращения и микроструктура стали 20Х13

При нагреве отожженной стали 20Х13 полиморфное альфа-гамма превращение в ней происходит в интервале температур от 820 °С (Ас1) до 950 °С (Ас3). Температура точки Аr1 составляет 780 °С.
При изотермической выдержке или медленном охлаждении в интервале 800-550 °С аустенит распадается феррито-карбидную смесь. Эта феррито-карбидная смесь состоит из высокохромистого феррита и карбида типа Cr23C6.
При быстром охлаждении стали 20Х13 в ней происходит мартенситное превращение. Температура начала мартенситного превращения — 220 °С.
С повышением температуры отпуска происходит значительное снижение прочности с увеличением пластичности, а также снижение коррозионной стойкости.

Сортамент стали 20Х13

Из стали 08Х13 производят следующую продукцию:

лист толстый по ГОСТ 7350-77;
лист тонкий по ГОСТ 5582-75;
лента и подкат по ГОСТ 4986-78;
сортовой прокат по ГОСТ 5949-75;
трубы горячедеформированные по ГОСТ 9940-81;
трубы холоднодеформированные и теплодеформированные по ГОСТ 9941-81;
проволока по ГОСТ 18143-72.

Механические свойства стали 20Х13

Механические свойства стали 20Х13 в различных видах продукции представлено в таблице 2.
Таблица 2 — Механические свойства стали 20Х13 при 20 °С
Влияние понижения и повышения температуры на механические свойства прутка из стали 20Х13 после нормализации с 1000-1020 °С и отпуска при 730-750 °С показано в таблице 3.
Таблица 3 — Механические свойства стали 20Х13
при низких и повышенных температурахКоррозионная стойкость стали 20Х13
Сталь 20Х13 обладает высокой стойкостью в атмосферных условиях (кроме морской атмосферы), речной и водопроводной воде.

Специальные свойства стали 20Х13

Для деталей, работающих при повышенных температурах длительное время, предельная рабочая температура составляет 450-475 °С, при кратковременной работе — 500-550 °С.

Плотность стали 20Х13 — 7,76 г/см3.

Сварка стали 20Х13

Сталь 20Х13 удовлетворительно сваривают электодуговой и аргонодуговой автоматической и ручной сваркой.

Термическая обработка сварных швов стали 20Х13

После сварки проводят отпуск сварных соединений или изделий. Температура отпуска зависит от уровня требуемых механических свойств. Чаще всего применяют отпуск при 680-760 °С.

Технологические параметры стали 20Х13

Сталь 20Х13 имеет хорошую технологичность при горячей пластической деформации. Температурный интервал горячей пластической деформации составляет от 1100 до 875-950 °С. Нагрев под прокатку и ковку до 780 °С проводят медленно. После горячей деформации применяют медленное охлаждение.

Для стали 20Х13 обычно применяют смягчающий отжиг при 750-800 °С с охлаждением в печи до 500 °С. Окончательная термическая обработка – закалка с 950-1000 °С с охлаждением в масле или на воздухе и отпуск на заданную твердость и коррозионную стойкость.

Источники:
Ульянин Е. А. Коррозионные стали и сплавы, 1991.

Гуляев А. П. Металловедение, 1986.

Сталь 20х13 — характеристики, применение, аналоги, состав

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки 20Х13 (другое обозначение 2Х13).

Состав

20х13 является коррозионный-стойкого и жаропрочного класса. Основа ее фазовой структуры представлена мартенситом. Марка обладает металлическим блеском с характерным для данного класса зеленоватым оттенком.

Химсостав регулирует государственный стандарт ГОСТ 5632-72, в соответствии с которым сталь 20х13 состоит из следующих элементов:

Углерод занимает 0,16-0,25% от общего состава. Содержание элемента сильно влияет на прочностные и технологические характеристики стали. Карбиды железа обладают повышенной твердостью, а также они делают возможным упрочнение стали за счет проведения термической обработки. Обратным эффектом такого легирования является ухудшение пластичных свойств и свариваемости.
Хром 12-14%. Повышает износостойкость стали благодаря образованию на его поверхности оксидов хрома. Помимо этого, он благоприятно воздействует на способность металла к термическому упрочнению, увеличивает сопротивление к образованию коррозии. Стали, легированные хромом, лучше переносят нагрузку в условиях повышенных температур.
Кремний (до 0,6%) и марганец (до 0,6%) — обязательные добавки для стали. Они являются главными раскислителями и способствуют удалению кислорода из ее состава. Помимо этого, данные компоненты хорошо влияют на технологические свойства, такие как пластичность и свариваемость. Марганец, кроме всего прочего, оказывает положительное воздействие на чистоту поверхности.
Никель (до 0,6%). Основное ее назначение в сплавах — повышение жаростойкости. Но стоит отметить, содержание его в 20х13 несущественно чтобы как-то заметно повлиять на ее характеристики.
Сера (до 0,0025%) и фосфор (до 0,03%) — вредные примеси, существенно снижающие прочностные свойства стали и ответственные за возникновение такого эффекта как хрупкость. Сера помимо этого повышает склонность сплава к красноломкости, что означает увеличение риска образования трещин при обработке давлением. Их попадание в сплав неизбежно в силу несовершенства технологии плавки и чистоты химсостава исходной шихты.
Остальная часть состава приходится на железо.

Аналоги

Сталь марки 20х13 является российским обозначением. Но помимо этого она имеет ряд мировых аналогов:

США 420.
Германия 1.4021.
Япония SUS420J1.
Китай 2Cr13.

Характеристика материала сталь 20Х13.

Марка стали	сталь 20Х13
Заменитель стали	сталь 12Х13, сталь 14Х17Н2
Классификация стали	Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
ГП «Стальмаш» поставляет сталь 20Х13 в следующих видах металлопроката: круг ст.20Х13 ГОСТ 2590-2006 круг стальной горячекатаный лист ст.20Х13 ГОСТ 19903-74 листовой горячекатаный пркоат
Применение стали 20Х13	энергетическое машиностроение и печестроение; турбинные лопатки, болты, гайки, арматура крекинг-установок с длительным сроком службы при температурах до 500 град; сталь мартенситного класса

Химический состав в % материала сталь 20Х13

Физические свойства материала сталь 20Х13

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.18	23	7670	588
100	2.14	10.1	26	7660	461	653
200	2.08	11.2	26	7630	523	730
300	2	11.5	26	7600	565	800
400	1.89	11.9	26	7570	628	884
500	1.81	12.2	27	7540	691	952
600	1.69	12.8	26	7510	775	1022
700	12.8	26	7480	963	1102
800	13	27	7450
900	28
T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9

Технологические свойства материала сталь 20Х13

Свариваемость:	ограниченно свариваемая.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь 20Х13Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

США	Германия	Япония	Франция	Англия	Евросоюз	Италия	Испания	Китай	Швеция	Польша	Чехия
—	DIN,WNr	JIS	AFNOR	BS	EN	UNI	UNE	GB	SS	PN	CSN

Обозначения:

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности ,
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации),
d5	— Относительное удлинение при разрыве ,
y	— Относительное сужение ,
KCU	— Ударная вязкость ,
HB	— Твердость по Бринеллю ,

Физические свойства :
T	— Температура, при которой получены данные свойства ,
E	— Модуль упругости первого рода ,
a	— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) ,
l	— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) ,
r	— Плотность материала ,
C	— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ),
R	— Удельное электросопротивление,

Свариваемость :
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Марочник стали и сплавов

Другие марки из этой

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке 20Х13 (другое обозначение 2Х13), приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки 20Х13 (другое обозначение 2Х13) могут отличаться от значений, приведённых на данной странице.

Более подробную информацию о марке 20Х13 (другое обозначение 2Х13) можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров.

При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

Особенности сварки материала 20Х13

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.

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.

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.

Сталь 20х13 и её особенности, характеристики и использование

Как конструкционный материал сталь 20х13 начала использоваться более 150 лет назад. Удивительно, но несмотря на прошедшее время она до сих пор остается актуальной в производстве. Многие сферы энергетики и машиностроения применяют ее в своих нуждах. Так почему это происходит?

Состав

Углерод занимает 0,16-0,25% от общего состава. Содержание элемента сильно влияет на прочностные и технологические характеристики стали. Карбиды железа обладают повышенной твердостью, а также они делают возможным упрочнение стали за счет проведения термической обработки. Обратным эффектом такого легирования является ухудшение пластичных свойств и свариваемости.
Хром 12-14%. Повышает износостойкость стали благодаря образованию на его поверхности оксидов хрома. Помимо этого, он благоприятно воздействует на способность металла к термическому упрочнению, увеличивает сопротивление к образованию коррозии. Стали, легированные хромом, лучше переносят нагрузку в условиях повышенных температур.
Кремний (до 0,6%) и марганец (до 0,6%) — обязательные добавки для стали. Они являются главными раскислителями и способствуют удалению кислорода из ее состава. Помимо этого, данные компоненты хорошо влияют на технологические свойства, такие как пластичность и свариваемость. Марганец, кроме всего прочего, оказывает положительное воздействие на чистоту поверхности.
Никель (до 0,6%). Основное ее назначение в сплавах — повышение жаростойкости. Но стоит отметить, содержание его в 20х13 несущественно чтобы как-то заметно повлиять на ее характеристики.
Сера (до 0,0025%) и фосфор (до 0,03%) — вредные примеси, существенно снижающие прочностные свойства стали и ответственные за возникновение такого эффекта как хрупкость. Сера помимо этого повышает склонность сплава к красноломкости, что означает увеличение риска образования трещин при обработке давлением. Их попадание в сплав неизбежно в силу несовершенства технологии плавки и чистоты химсостава исходной шихты.
Остальная часть состава приходится на железо.

Аналоги

Сталь марки 20х13 является российским обозначением. Но помимо этого она имеет ряд мировых аналогов:

США 420.
Германия 1.4021.
Япония SUS420J1.
Китай 2Cr13.

Особенности стали

20х13 имеет плотность 7670 кгм3. Температура плавления составляет около 1600 ºС. Упруга. Модуль Юнга равен 2 000 МПа. Хорошо проводит тепло. Коэффициент теплопроводности колеблется в районе 23-28 Вт(м*С). Отличается низкой способностью пропускать ток. Удельное электрическое сопротивление равно в среднем 800 Ом*м. Магнитится.

Предел прочности на разрыв равно 610 МПа. Твердость — около 28 единиц по шкале Роквелла. Деформироваться 20х13 начинает уже при нагрузке в 500 МПа. Предварительное провидение термической обработки позволяет увеличить механические свойства в 1,5-2 раза. Для сравнения после закалки с отпуском конструкционная сталь 45 повышенного качества обладает прочностью в 400 МПа.

Сталь 20х13 достаточна пластична. Относительное удлинение составляет 23%, а сужение 65%. Хорошо работает в условиях знакопеременных нагрузок. Предел выносливости равен 500 МПа. Сталь жаростойка. Ее механические свойства остаются неизменными при температуре окружающей среды 600 ºС.

Марка 20х13 отличается повышенной сопротивляемостью к образованию коррозии. Она хорошо проявила себя в работе в условиях слабоагрессивных сред: пресная и речная вода, пар. Не устойчива к большинству кислот, щелочей, а также к морской воде.

Термообработка

Сталь 20х13 отличается повышенными технологическими свойствами. Она хорошо обрабатывается как резанием так и давлением. Не флокочувствительна. Имеет незначительную склонность к отпускной хрупкости. 20х13 относится к первой группе свариваемости. Сварка осуществляется без предварительного нагрева. Шов при этом получается прочный и плотный.

Термическая обработка для стали 20х13 представляет собой следующую последовательность действий:

Нормализация при 1000-1200 ºС, затем идет отпуск при 730-750 ºС. Предел прочности такой стали на выходе равен 710 МПа.
Закалка 1050 ºС с последующим равномерным охлаждением на воздухе. Конечная прочность равна уже 1600 МПа.

Применение

В зависимости от типа проката марка 20х13 обладает различными механическими свойствам. Их значение регулируется следующими стандартами:

На пруток ГОСТ 5949-75.
Для листа горяче- и холоднокатаного ГОСТ 18907-73.
Проволока ГОСТ 18143-72.
Лента холоднокатаная ГОСТ 4986-79.

Основное назначение 20х13 — это всевозможные узлы и детали для энергетического машиностроения. Сюда входят элементы турбинных установок и печей, арматура для крекинг-установок, крепежные соединения, работающие при температуре 550 ºС.

Сталь 20Х13 и ее главные характеристики: где и как используется данный материал

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

ручная сварка;
электродуговая;
аргонодуговая автоматическая.

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.

Фёдор Ильич Артёмов
Распечатать

Жаропрочная нержавеющая сталь 20х13

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

Сталь 20Х13 — характеристика, химический состав, свойства, твердость

Заменитель

стали: 12Х13, 14Х17Н2.

Вид поставки

сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 19442-74, ГОСТ 18968-73. 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.

Назначение

детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударных нагрузкам и работающие при температуре до 450-500 °С, а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре.Сталь коррозионно-стойкая, жаропрочная мартенситного класса.

Химический состав

Химический элемент	%
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

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2
Прутки. Закалка 1000-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 600-700 °С, воздух или масло.	60	635	830	10	50	59
Прутки. Закалка 1000-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 660-770 °С, воздух, масло или вода.	60	440	650	16	55	78
Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность	1-30	510-780	14
Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1000-1050 °С, воздух. Отпуск 680-780 °С, воздух или печь (Образцы поперечные)	>4	372	509	20
Поковки. Закалка 1000-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 660-770 °С, воздух.	1000	441	588	14	40	39
Лента холоднокатаная. Отжиг или отпуск 740-800 °С.

Термообработка стали 20х13 твёрдость

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.

Основные свойства сплава

Читать также: Виды гравировки на металле

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.

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.
А также можно заказать по телефонам: (351) 725-34-00, (351) 725-42-40, (351) 735-96-89
Назначение стали 20Х13 (2Х13)
Клапаны гидравлических прессов, лопатки паровых турбин, тарелки и седла клапанов, поршневые кольца и другие детали, подвергающиеся ударным нагрузкам и работающие при температуре до 450-500°С; изделия, подвергающиеся воздействию слабоагрессивных сред.

Читать также: Сварка ацетиленом и кислородом оборудование

Сталь может выплавляться с применением ЭШП и ВДП.

Вид поставки (Металлопрокат)

Сортовой прокат — ГОСТ 5949-75Поковки — ГОСТ 25054-81Прутки — ГОСТ 18968-73, ГОСТ 18907-73, ГОСТ 19442-74Лист тонкий — ГОСТ 5582-75Лист толстый — ГОСТ 7350-77Проволока — ГОСТ 18143-72Лента — ГОСТ 4986-79Массовая доля элементов в стали 20Х13 (2Х13) , %, по ГОСТ 5632-72

C	Si	Mn	S	P	Cr
0,16-0,25	≤0,8	≤0,8	≤0,025	≤0,030	12,0-14,0

Температура критических точек

Ас1	Ас3	Ar1	Ar3
810	900	710	660

Механические свойства при комнатной температуре

ГОСТ	Режим термообработки	Сечение, мм	σ 0,2Н/мм 2	σ вН/мм 2	δ ,%	Ψ , %	KCU,Дж/см 2	HB
Операция	t, ºC	Охлаждаю-щая среда	не менее
4986-79	Отжиг или отпуск	740-800	—	0,05-0,2	—	490	8	—	—	—
0,2-2,0	16
5582-75	Отжиг или отпуск	740-800	—	0,7-3,9	—	490	20	—	—	—
5949-75	ЗакалкаОтпуск	1000-1050660-770	Воздух или маслоВоздух, масло или вода	≤60	440	650	16	55	78	126-197
ЗакалкаОтпуск	1000-1050 600-700	Воздух или масло Воздух или масло	≤60	635	830	10	50	59
7350-77	Закалка или нормализацияОтпуск	1000-1050680-780	ВоздухВоздух или печь	4-50	375	510	20	—	—	—
18143-72	В состоянии поставки: термообработанная	1 класс2 класс	Ø 1,0-6,0	—	540-780	2016	—	—	—
нагартованная	—	980-1320	—	—	—	—
18907-73	Термообработанные	1,0-30,0	—	510-780	14	—	126-197
18968-73	Нормализация или закалкаОтпуск	1000-1050660-770	Воздух или маслоВоздух	≤60	490-655	670	18	50	69	207-241
19442-74	ЗакалкаОтпуск	1000-1050660-770	Воздух или маслоВоздух	≤60	—	617-784	18	—	—	207-241
25054-81	ЗакалкаОтпуск	1000-1050660-770	Воздух или маслоВоздух	≤200201-500501-1000	441	647	161514	504540	644939	197-248

Коррозионная стойкость

Вид коррозии	Среда	t, ºC	Длительность, ч.	Балл стойкости
Общая	Вода деминерализованная	300	3000	1
Точечная	Вода Атлантического океана	—	13000	3
Коррозионное растрескивание	Вода, насыщенная воздухом,напряжение 275 Н/мм 2	150	Разрушение через335-1345 ч.	Разрушение через 335-1345 ч.
Межкристаллитная	—

Читать также: Чертежи матрицы для лего кирпича

Коэффициент чувствительности к надрезу за 10 4 ч.	Жаростойкость
1,0	Среда	t°С	Скорость коррозии, мм/год	База испытаний, ч.
Чувствительность к охрупчиванию при старении	Окалиностойкая до 700°С.
Время, ч.	t,°С	KCU, Дж/см 2
Исходное состояние	78
10000	550	108
1000	600	147

Технологические характеристики стали

Ограниченно свариваемая.Способы сварки: РД, РАД и КТ.Подогрев и термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и

Свариваемость

Температурные параметры ковки, °С

Обрабатываемость резанием

Технические характеристики легированной стали 20Х13

Сталь 20Х13 применяют при изготовлении изделий для работы в слабоагрессивных средах:

атмосферные условия, кроме морских;
водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре;
растворы азотной кислоты слабой и средней концентрации при умеренных температурах и др.

ГОСТ и другие нормативные требования на сталь

Производство материала этой марки регулируют нормативные документы – ряд ГОСТов, технические условия «Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия». (ТУ 14-11-245-88), ОСТ «Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия». (ОСТ 3-1686-90).

Информацию о ГОСТах, других нормативных документах, которые использовались при производстве стали 20Х13, можно узнать из документа. Это сертификат качества металлургического комбината, который произвел выплавку и произвел поставку.

Читайте также: Транзисторы: принцип работы, схема подключения, отличие биполярного от полевого

Превращения и микроструктура стали 20Х13

При нагреве отожженной стали 20Х13 полиморфное альфа-гамма превращение в ней происходит в интервале температур от 820 °С (Ас1) до 950 °С (Ас3). Температура точки Аr1 составляет 780 °С.
При изотермической выдержке или медленном охлаждении в интервале 800-550 °С аустенит распадается феррито-карбидную смесь. Эта феррито-карбидная смесь состоит из высокохромистого феррита и карбида типа Cr23C6.
При быстром охлаждении стали 20Х13 в ней происходит мартенситное превращение. Температура начала мартенситного превращения — 220 °С.
С повышением температуры отпуска происходит значительное снижение прочности с увеличением пластичности, а также снижение коррозионной стойкости.

Какими преимуществами и недостатками обладает материал

Плюсы и минусы сплава 20Х13, возможность его применения учитываются на этапе конструирования изделий машиностроения. Основными среди его достоинств являются:

жаропрочность;
низкая теплопроводность;
высокая устойчивость к коррозии;
сочетание качеств – твердости, пластичности, вязкости.

Большой процент содержания в продукции хрома, углерода является причиной основной проблемы, которая возникает при использовании сплава – низкой способности к сварке. Для её качественного выполнения требуется особая термообработка изделий.

Механические свойства стали 20Х13

Механические свойства стали 20Х13 в различных видах продукции представлено в таблице 2.

Таблица 2 — Механические свойства стали 20Х13 при 20 °С

Влияние понижения и повышения температуры на механические свойства прутка из стали 20Х13 после нормализации с 1000-1020 °С и отпуска при 730-750 °С показано в таблице 3.

Таблица 3 — Механические свойства стали 20Х13 при низких и повышенных температурах

Коррозионная стойкость стали 20Х13

Сталь 20Х13 обладает высокой стойкостью в атмосферных условиях (кроме морской атмосферы), речной и водопроводной воде.

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.

Технологические параметры стали 20Х13

Источники: Ульянин Е. А. Коррозионные стали и сплавы, 1991. Гуляев А. П. Металловедение, 1986.

Химический состав

Во многом сталь 20х13 напоминает аналоги, в состав которых также добавляется большое количество хрома. Химический состав представлен сочетанием следующих веществ:

Читайте также: Сварочный аппарат для контактной сварки конденсаторного типа

Углерод во многом определяет твердость и прочность материала, а также степень свариваемости. В рассматриваемом случае концентрация углерода может варьировать в пределе от 0,16 до 0,25%.
Хром считается основным легирующим элементом. В состав сплава добавляется около 12-14% этого химического вещества. Именно хром определяет жаропрочность и коррозионную стойкость.
Марганец и никель не являются основными элементами рассматриваемого сплава, их концентрация не более 0,6%.

Практически все металлы имеют в своем составе фосфор и серу. Эти химические элементы находятся в составе при концентрации не более 0,03%.

Лист нержавейка 20Х13

Зарубежные производители также выпускают сплавы со схожим химическим составом. К примеру, японский аналог стали 20х13 получил название SUS420J1, французские сплавы z20c13 и X20Cr13.

Характеристики стали 20: температура нагрева, твердость, применение

Марка стали: 20 (отечественные аналоги: сталь 15, сталь 25).
Класс: сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
Использование в промышленности: 20А: после нормализации или без термообработки крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали, работающие при температуре от -40 до 450 °С под давлением, после ХТО — шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины; 20кп, 20пс: без термообработки или нормализации — патрубки, штуцера, вилки, болты, фланцы, корпуса аппаратов и другие детали из кипящей стали, работающие от -20 до 425 °С, после цементации и цианирования — детали от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины (оси, крепежные детали, пальцы, звездочки).

Удельный вес стали 20: 7,85 г/см3
Твердость материала: HB 10-1 = 163 МПа
Температура критических точек: Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 850 , Ar3(Arcm) = 835 , Ar1 = 680
Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750, охлаждение на воздухе.

Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 126-131 и δB=450-490 МПа, Кυ тв. спл=1,7 и Кυ б.ст=1,6

Свариваемость материала: без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.

Флокеночувствительность: не чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна

Cортовой прокат в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
Лист тонкий ГОСТ 16523-97.
Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70.
Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
Трубы ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.

Группы свариваемости

Все группы свариваемости сталей характеризуются своими определенными особенностями. Среди них можно отметить следующие моменты:

Первая группа, которая характеризуется хорошей свариваемостью, может применяться при сварке без предварительного подогрева и последующей термической обработки шва. Отпуск выполняется для снижения напряжения в металле. Как правило, подобное свойство связано с низкой концентрацией углерода.
Вторая характеризуется тем, что склонна к образованию трещин и дефектов на швах. Именно поэтому рекомендуется проводить предварительный подогрев материала, а также последующую термическую обработку для снижения напряжений.
При ограниченном показателе сталь склонна к образованию трещин. Для того чтобы исключить вероятность появления трещин следует материал предварительно разогреть, после сварки в обязательном порядке проводится термообработка.
Последняя группа характеризуется тем, что в большинстве случаев на швах образуются трещины. При этом предварительный разогрев структуры не во многом решает проблему. После сварки обязательно проводится многоступенчатое улучшение.

Каждый сплав и металл относится к определенной группе. Кроме этого, степень свариваемости меняется после улучшения материала, к примеру, путем азотирования или закалки.

Подготовка к сварке

Углеродистые и низколегированные стали разрезают на заготовки газовой, плазменной или воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой участков нагрева резцовыми или абразивными инструментами до удаления следов огневой резки.

Перед сборкой стыка свариваемые кромки на ширину 20 мм зачищают до металлического блеска и обезжиривают.

Читайте также: ТОП-10 лучших сварочных генераторов: рейтинг 2020 года и как правильно выбрать устройство

Стыки собирают в сборочных приспособлениях или с помощью прихваток. Их ставят с применением присадочных проволок той же марки, какой будет выполнена сварка корневого шва.

Высота прихватки должна быть равна 0,6-0,7 толщины свариваемых деталей, но не менее 3 мм, при толщине стенки до 10 мм или 5-8 мм при толщине стенки более 10 мм.

Прихватки необходимо выполнять с полным проваром. Их поверхность должна быть тщательно зачищена. Прихватки, имеющие недопустимые дефекты, следует удалить механическим способом.

Сварочную проволоку в течение 1,2-2 ч прокаливают при температуре 150-250°С. Ржавчина на проволоке резко ухудшает стабильность процесса сварки. Удалять ржавчину рекомендуется травлением проволоки в 5%-ном растворе соляной кислоты с последующим прокаливанием 1,5-2 ч при температуре 150-250°С.

Характеристики и свойства

Нынешнее разнообразие сталей поражает воображение. Оно покрывает все роды деятельности при различном ценовом диапазоне. Ножевое производство исключением не является.

Нержавеющая 3Cr14-сталь имеет уникальный химический состав, который включает в себя множество легирующих элементов, при этом её цена доступна широким массам. Эта марка относится к разряду коррозионностойких сплавов. По внутренней структуре её можно отнести к мартенситному классу. Создаётся она исключительно на территории КНР, как и стандарты, регулирующие её характеристики.

Более всего распространена 3Cr13mov в производстве ножей среднего ценового сегмента с умеренными механическими свойствами, в основном это кухонные модели. Такие ножи не обладают исключительной прочностью, однако хорошо поддаются заточке. Срок службы клинка полностью зависит от условий использования и ухода. Сплав не отличается какой-то особой пластичностью, вследствие чего плохо справляется с вибрационными нагрузками.

Топор из стали 3Cr13. Эта марка довольна часто используется в качестве материала для изготовления топоров.

Помимо ножевого дела, 3Cr13 находит активное применение и в машиностроении. В основном это выпуск игл, карбюраторов, штоков для компрессов и множества подобных механизмов, условия эксплуатации которых требуют устойчивости к слабоагрессивным средам и постоянному абразивному воздействию. В последнее время эту сталь начали применять и для изготовления различных измерительных инструментов: щупы, штангенциркули.

Широкое применение 3Cr13 напрямую зависит от её рабочих свойств:

значение плотности – 7670 кг/м3;
твёрдость – 57 единиц по шкале Роквелла;
начальная температура плавления – 1500 градусов Цельсия;
полное расплавление при температуре в 1600 градусов Цельсия;
сопротивление на разрыв не превышает 730 МПа;
начинает деформироваться при давлении 590 МПа;
относительное удавление на сжатие – 40%, на растяжение – 14%;
показатель ударной вязкости – 29 кДж/м2.

Твёрдость, которая является важнейшим параметром для любой стали, в значении 57 HRC сплав приобретает только по окончании специальной термической обработки. Термообработка проводится в два этапа: закалка в масле при температурном режиме 950-1000 градусов, и последующий отпуск, который позволяет уменьшить хрупкость. При этом 3Cr13 имеет неплохую жаростойкость. Сплав способен сохранять свои рабочие свойства при наружной температуре 450 градусов Цельсия. Он обладает средней устойчивостью к концентрированным щелочным и кислотным растворам.

Такая характеристика позволяет выделить следующие достоинства и недостатки стали.

Плюсы

Низкая стоимость при среднем качестве материала позволяет производителю создавать изделия, которые способны конкурировать на рынке со многими фирмами, производящими более дорогие модели. Лучше всего этот сплав демонстрирует себя в повседневных бытовых условиях.
Сравнительно высокая прочность и твёрдость, позволяющая режущей кромке длительный промежуток времени удерживать остроту и не крошиться при интенсивном использовании.
Возможность образования ржавчины минимальна, что обусловлено высоким содержанием в сплаве хрома. Такое полезное свойство позволяет не волноваться о состоянии инструмента, если на нём осталась влага. Это минимизирует внимание и время, которые необходимо затрачивать на постоянный уход.
Заточку можно быстро восстановить до заводского состояния даже после интенсивного использования клинка, при этом не потребуется какое-то дополнительное специальное оборудование. Несколько брусков с разной зернистостью позволят легко добиться бритвенной остроты.
Правильная термообработка позволяет достичь повышенной упругости стали, что даёт возможность создавать ножи с очень тонким лезвием, не боясь их перелома.

Овощной нож из стали 3Cr13.

Минусы

Даже несмотря на то, что сплав нержавеющий, о чём уже упоминалось несколько раз, небольшая вероятность образования точек ржавчины может быть. Этот вариант возможен только при длительном контакте материала с влажной средой. Главное, не запускать инструмент до такого состояния, тогда он прослужит своему владельцу не один год.
Крошение клинка при работе с материалами с повышенной твёрдостью. Иногда возникают такие ситуации, что ножи используются не по назначению, например, для открытия консервных банок. Так как для подобных манипуляций этот сплав не предназначен, может происходить крошение режущей кромки. Подобное может случаться также при больших ударных нагрузках.
Низкая прочность при несоблюдении технологии термической обработки. Иногда так случается, что недобросовестный производитель не выполнил необходимых требований закалки, в итоге характеристики конечного продукта значительно ухудшаются. Чтобы не приобрести бракованное изделие, стоит провести личную тщательную проверку и ознакомиться с имеющимися отзывами.
Да, простая заточка – это несомненный плюс, однако это значит, что материал довольно мягкий, и повторять процесс затачивания придётся гораздо чаще, а это отрицательно сказывается на сроке службы.
Низкая ударная вязкость – существенный минус, из-за которого изделия из 3Cr13 не рекомендуется подвергать большим ударным нагрузкам. В свою очередь это в значительной степени ограничивает сферу использования стали.

Мачете из стали 3Cr13.

Выбор параметров режима сварки

Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.

Диаметр электродной проволоки выбирают в зависимости от типа сварного соединения, толщины свариваемого металла и положения шва в пространстве.

Зависимость диаметра проволоки от типа соединения и толщины металла

Диаметр проволоки, мм	Толщина металла (мм) для соединений			Положение шва в пространстве
	угловых

тавровых

нахлесточных

Режимы сварки в углекислом газе низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Соединение			Размеры, мм		Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В	Скорость сварки, м/ч	Диаметр проволоки, мм	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин	Число проходов
Соединение			S	b	Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В	Скорость сварки, м/ч	Диаметр проволоки, мм	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин	Число проходов
0,8-1 1,5-2 3	0-0,3 0-0,8 0-1	50-80 90-200 200-380	17-18 18-22 23-25	25-50 25-55 25-110	0,7-0,8 0,8-1,2 1,2-1,4	8-10 8-13 12-15	6-7 6-7 8-11	1
4 6 8 10 14	0-1,2 0-1,5 0-1,5 0-1,5 0-1,5	200-350 250-420 300-450 320-470 380-500	23-32 25-36 28-38 29-38 33-40	25-50 25-55 25-110	0,7-0,8 0,8-1,2 1,2-1,4	8-10 8-13 12-15	6-7 6-7 8-11	1
16 18	0-1,5 0-1,5	380-500 380-500	33-40 33-40	16-25 12-25	1,4-2,5 1,6-2,5	15-25 18-25	12-16 12-18	2
20	0-1,5	380-420 450-500	32-36 36-40	14-16 18-20	1,6-2,5	18-25	12-18	2
20	0-1,5	380-420 450-500 350-400	32-36 36-40 33-36	18-20	1,6-2,5	18-25	12-18	3
24	0-1,5	380-420 450-500 350-400	32-36 36-40 33-36	18-20	1,6-2,5	18-25	12-18	3
24	0-1,5	380-420 350-400 480-500 350-400	32-36 33-36 38-40 33-36	16-18	1,6-2,5	18-25	12-18	4
32	0-1,5	380-420 350-400 480-500 350-400	32-36 33-36 38-40 33-36	14-16	1,6-2,5	18-25	12-18	4

Назначение и использование стали 20

Сплав предназначается для эксплуатации в положительных температурах, следует избегать его использования в агрессивных средах (в первую очередь в кислотах). После цианирования и цементации из сплава можно делать высокопрочные детали. В частности, из стали 20 изготовляют:

шестерни, червяки, червячные пары;
холоднокатаные плавниковые трубы;
элементы горячего трубопровода;
воротниковые фланцы, патрубки;
валики масляных насосов;
бесшовные трубы;
трубопроводную арматуру;
различные заготовки.

Примечание. Несоблюдение условий эксплуатации может привести к преждевременному старению металла. Соблюдение температурного режима, а также очистка поверхности металла от загрязнений помогут избежать преждевременного старения.

источники:

https://nzmetallspb.ru/stanki/stal-20h13-harakteristiki-primenenie-analogi-sostav.html

https://molotok34.ru/spravochnik/20h13-harakteristiki.html

https://armatool.ru/stal-20h13-harakteristiki-primenenie-analogi-sostav/