20Х13, также обозначаемая как 2Х13, относится к коррозионно-стойким жаропрочным сталям мартенситного класса. Материал применяют в энергетическом машиностроении и печестроении, в том числе для изготовления турбинных лопаток, болтов, гаек и арматуры крекинг-установок с длительным сроком службы при температурах до 500 °C.
Что означает марка 20Х13 и какие свойства определяют её применение?
В обозначении стали число 20 указывает на примерное содержание углерода в сотых долях процента, а Х13 связано с содержанием хрома на уровне 12–14 %. По данным справочного материала, массовая доля углерода составляет 0,16–0,25 %, кремния и марганца, каждого, не более 0,6 %, никеля не более 0,6 %, серы не более 0,025 %, фосфора не более 0,03 %. Хром формирует основной легирующий компонент состава.
Материал ограниченно свариваемый. Для такой стали указана склонность к отпускной хрупкости, при этом флокеночувствительность отсутствует. Критические точки составляют Ac1 = 820 °C, Ac3 (Acm) = 950 °C и Ar1 = 780 °C. В справочных данных приведены режимы термической обработки, включающие закалку и отпуск, нормализацию и отпуск, а для листа по ГОСТ 5582-75 указан отпуск при 740–800 °C.
- Основное обозначение материала: 20Х13, другое обозначение: 2Х13.
- Класс стали: коррозионно-стойкая жаропрочная, мартенситного класса.
- Свариваемость: ограниченная, с необходимостью технологических операций, предусмотренных для этого класса свариваемости.
- Температурная область длительной службы для указанной арматуры крекинг-установок: до 500 °C.
- Известны зарубежные аналоги, среди которых в таблице приведены X20Cr13, 1.4021, SUS420J1, Z20C13 и 2Cr13.
Какие виды проката и изделий выпускают из стали 20Х13?
В документах перечислены поковки, сортовой и фасонный прокат, листы и полосы, ленты, малые стальные трубки, проволока и металлические сетки. В каталоге материал встречается в виде жаропрочного нержавеющего квадрата, круглых и квадратных прутков, калиброванных кругов и квадратов, шестигранников, бесшовных труб, полос, шин и лент.
Среди связанных товарных категорий представлены нержавеющие жаропрочные и калиброванные круги, круглые и шестигранные прутки, нержавеющая проволока, горячекатаные и гнутые швеллеры. Для отдельных позиций доступны варианты жаропрочного исполнения, включая квадратный, круглый и шестигранный пруток, а также полосу и шину.
| Параметр | Значение | Основание |
|---|
| Углерод C | 0,16–0,25 % | Химический состав |
| Хром Cr | 12–14 % | Химический состав |
| Кремний Si | до 0,6 % | Химический состав |
| Марганец Mn | до 0,6 % | Химический состав |
| Предел прочности прутка по ГОСТ 5949-75 | 650–830 МПа | Механические свойства при 20 °C |
| Предел текучести прутка по ГОСТ 5949-75 | 440–635 МПа | Механические свойства при 20 °C |
| Относительное удлинение прутка по ГОСТ 5949-75 | 10–16 % | Механические свойства при 20 °C |
| Твердость прутка после отжига | HB 10-1 = 126–197 МПа | ГОСТ 5949-75 |
| Плотность при 20 °C | 7670 кг/м3 | Физические свойства |
| Модуль упругости при 20 °C | 2,18 × 105 МПа | Физические свойства |
Приведённые значения зависят от вида продукции, нормативного документа и состояния материала. Для прутка по ГОСТ 5949-75 в таблице указаны диапазоны прочности, предела текучести и пластичности, а для других видов проката установлены собственные показатели. Например, для поковок по ГОСТ 25054-81 предел прочности составляет 647 МПа, предел текучести 441 МПа, относительное удлинение 14–16 %, относительное сужение 40–50 %.
Физические показатели изменяются с температурой. 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 500 °C приведены значения плотности 7540 кг/м3, теплопроводности 27 Вт/(м·град), теплоёмкости 691 Дж/(кг·град) и сопротивления 952 Ом·м.
Прокат 20Х13 в ассортименте
Для справочного подбора доступны категории проката, связанные с этим материалом: круги, прутки, квадраты, шестигранники, полосы, шины, ленты, трубы, проволока и швеллеры. Нормативную принадлежность конкретного вида продукции определяют по соответствующему документу: в перечне указаны ГОСТ 25054-81, 5949-75, 18968-73, 18907-73, 5582-75, 7350-77, 4986-79, 14162-79 и другие стандарты.
Для поковок применяется ГОСТ 25054-81. Сортовой горячекатаный круглый, квадратный и шестигранный прокат связан с ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 и ГОСТ 2879-2006. Листы и полосы приведены в документах ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90 и ГОСТ 103-2006, а ленты из коррозионно-стойкой и жаростойкой стали, проволока и малые трубки описаны в ГОСТ 4986-79, ГОСТ 18143-72 и ГОСТ 14162-79.