Пруток круглый нержавеющий из стали 20Х13 по ГОСТ 5949-2018 диаметром 20 мм относится к коррозионно-стойким жаропрочным материалам мартенситного класса. Состав стали включает 0,16–0,25 % углерода и 12–14 % хрома, также в сплаве присутствуют кремний, марганец, никель в количествах до 0,6 % каждого, серы не более 0,025 %, фосфора не более 0,03 %. Хром обеспечивает коррозионную стойкость и жаропрочность материала.
Стандарт ГОСТ 5949-2018 устанавливает технические условия для металлопродукции из нержавеющих сталей и сплавов на железоникелевой основе. Документ охватывает горячекатаную и кованую продукцию диаметром до 200 мм включительно, а также калиброванные изделия и металлопродукцию со специальной отделкой поверхности. Для горячекатаного круглого проката применяется ГОСТ 2590, который определяет размеры и предельные отклонения по диаметру.
Характеристики прутка из 20Х13
Для прутка диаметром 20 мм из стали 20Х13 стандартом предусмотрены механические свойства при 20 °C. Предел прочности составляет 650–830 МПа, предел текучести 440–635 МПа, относительное удлинение 10–16 %. Твердость прутка после отжига находится в диапазоне HB 10⁻¹ = 126–197 МПа. Эти показатели обеспечивают сочетание прочности и пластичности, достаточное для механической обработки и изготовления деталей с заданными эксплуатационными свойствами.
Физические свойства материала при 20 °C: плотность 7670 кг/м³, модуль упругости 2,18 × 10⁵ МПа. При 100 °C плотность составляет 7660 кг/м³, теплопроводность 26 Вт/(м·град), удельная теплоёмкость 461 Дж/(кг·град), удельное электросопротивление 653 Ом·м. При повышении температуры до 500 °C плотность снижается до 7540 кг/м³, теплопроводность достигает 27 Вт/(м·град), теплоёмкость возрастает до 691 Дж/(кг·град), сопротивление увеличивается до 952 Ом·м. Изменение характеристик с температурой учитывают при расчёте деталей, работающих в условиях нагрева.
Термическая обработка и структура стали
Сталь 20Х13 относится к мартенситному классу и обладает ограниченной свариваемостью. Для неё характерна склонность к отпускной хрупкости, флокеночувствительность отсутствует. Критические точки составляют Ac1 = 820 °C, Ac3 (Acm) = 950 °C и Ar1 = 780 °C. Для листа по ГОСТ 5582-75 предусмотрен отпуск при 740–800 °C. Режимы термической обработки включают закалку и отпуск, нормализацию и отпуск. Выбор режима зависит от вида продукции, требуемых механических свойств и последующего применения заготовки.
Горячекатаную и кованую продукцию поставляют без термической обработки либо в отожженном или отпущенном состоянии. Калиброванную металлопродукцию и изделия со специальной отделкой поверхности поставляют нагартованными, отожженными или отпущенными. Для продукции аустенитного класса по требованию заказчика предусматривают закаленное состояние, однако для мартенситного класса, к которому относится 20Х13, основными вариантами остаются отжиг и отпуск.
Применение прутка 20Х13
Материал применяют в энергетическом машиностроении и печестроении для изготовления турбинных лопаток, болтов, гаек и арматуры крекинг-установок с длительным сроком службы при температурах до 500 °C. Пруток диаметром 20 мм используют для токарной обработки, изготовления осей, валиков, втулок, крепежа и других деталей, работающих в коррозионной среде или при повышенных температурах. Круглое сечение упрощает центрование заготовки на токарном станке и обеспечивает равномерное снятие припуска при точении.
Сталь 20Х13 ограниченно свариваема, поэтому при сварке деталей из этого материала применяют технологические операции, предусмотренные для данного класса свариваемости. К ним относятся предварительный подогрев, контроль скорости охлаждения и последующая термическая обработка сварного соединения. Без соблюдения этих условий в зоне термического влияния возможно образование закалочных структур и снижение пластичности шва.
Размеры и допуски
Диаметр 20 мм входит в сортамент горячекатаного круглого проката по ГОСТ 2590. Стандарт устанавливает номинальные размеры и предельные отклонения для продукции диаметром от 5 до 270 мм. Для прутков из нержавеющих сталей по ГОСТ 5949-2018 диапазон диаметров горячекатаной и кованой продукции ограничен 200 мм включительно, изделия размером свыше 200 до 350 мм изготавливают по согласованию изготовителя с заказчиком.
Предельные отклонения по диаметру зависят от номинального размера и требований к точности. Для горячекатаного проката в стандарте предусмотрены обычная и повышенная точность изготовления. При необходимости обеспечения более жёстких допусков применяют калиброванный пруток, который поставляют со специальной отделкой поверхности и нормируют по ГОСТ 7417. Калибровка позволяет получить заданный размер и улучшить качество поверхности заготовки.
Длину прутков устанавливают мерной, кратной мерной или немерной в зависимости от условий заказа. Мерная длина согласовывается при оформлении заказа и позволяет заказчику получить заготовки с минимальными потерями при последующем раскрое. Немерная длина определяется возможностями производства и обычно находится в диапазоне от 2 до 6 метров. Для отдельных позиций предусмотрена длина кратная мерной с припуском на каждый рез.
Контроль качества и приемка
При приемке проверяют размеры, качество поверхности, химический состав, твердость, механические свойства и макроструктуру в соответствии с методами, установленными стандартом ГОСТ 5949-2018. Для отдельных марок и партий по согласованию проводят испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии, длительную прочность, контроль внутренних дефектов, ферритной фазы, величины зерна или неметаллических включений.
Качество поверхности горячекатаного и кованого прутка соответствует группам 2ГП и 3ГП по стандарту. На поверхности допускаются следы технологической обработки, не выводящие размеры за пределы допусков. Риски, закаты, раковины, трещины и другие дефекты, превышающие установленные нормы, являются основанием для браковки. Для калиброванной продукции и изделий со специальной отделкой поверхности предусмотрены группы Б, В, Г, Д по ГОСТ 14955 с более жёсткими требованиями к шероховатости и отсутствию поверхностных дефектов.
Документ о качестве сопровождает каждую партию и содержит сведения о марке, плавке, состоянии поставки и результатах предусмотренных испытаний. В нём указывают номер стандарта, обозначение продукции, размеры, химический состав, механические свойства и другие контролируемые показатели. Наличие документа подтверждает соответствие металлопродукции требованиям ГОСТ 5949-2018 и позволяет заказчику провести входной контроль.
Заказ прутка круглого нержавеющего в Федерация металла
Подобрать пруток диаметром 20 мм из стали 20Х13 по ГОСТ 5949-2018 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Продукция поставляется с сертификатами и технической документацией, подтверждающими марку, размеры и механические свойства. Для оформления заказа уточните требуемую длину, состояние поставки и объём партии. Стоимость рассчитывается с учётом веса, количества и условий доставки. Купить пруток круглый нержавеющий можно оптом и в розницу с организацией доставки по Екатеринбургу и другим городам.