40Х13, также обозначаемая как 4Х13, относится к коррозионно-стойким жаропрочным сталям мартенситного класса. Материал применяют для пружин, работающих при температурах до 400–450 °C, рессор, шариковых подшипников, режущего и мерительного инструмента. На странице собраны сведения о составе, свойствах, документах и формах поставки стали.
Как расшифровывается марка и что определяет её состав?
В обозначении 40Х13 число 40 связано с содержанием углерода в пределах 0,35–0,44 %, а Х13 указывает на хром, массовая доля которого составляет 12–14 %. Такой состав относится к легированной коррозионно-стойкой стали. Кремний и марганец содержатся в пределах до 0,6 % каждый, никель также нормируется значением до 0,6 %. Ограничения по сере и фосфору составляют соответственно до 0,025 и до 0,03 %.
В справочных данных указано, что заменителем служит сталь 30Х13. Для материала приведены зарубежные обозначения и аналоги, среди которых встречаются 1.4031, 1.4034, X38Cr13, X39Cr13, X40Cr13, X42Cr13, X46Cr13, SUS420J2 и другие записи. Сопоставлять такие обозначения следует по назначению документа и конкретным требованиям к продукции, поскольку перечень аналогов включает национальные системы маркировки.
- углерод: 0,35–0,44 %;
- кремний: не более 0,6 %;
- марганец: не более 0,6 %;
- никель: не более 0,6 %;
- сера: не более 0,025 %;
- фосфор: не более 0,03 %;
- хром: 12–14 %;
- критические точки: Ac1 = 800 °C, Ar1 = 780 °C;
- свариваемость для сварных конструкций не применяется.
Какие свойства учитывать при выборе проката?
Механические показатели зависят от вида поставки и состояния материала. Для листа по ГОСТ 5582-75 указаны предел кратковременной прочности 550 МПа и относительное удлинение 15 %. Для прутка заданной прочности по ГОСТ 18907-73 предел прочности составляет 590–810 МПа, относительное удлинение равно 10 %. Для проволоки по ГОСТ 18143-72 приведены значения 640–880 МПа и 10–14 % соответственно.
Отдельно приведены показатели твёрдости после термической обработки. После закалки и отпуска твёрдость составляет HB 10-1 = 460–550 МПа. После отжига для прутка по ГОСТ 5949-75 указано HB 10-1 = 143–229 МПа. Для листа в таблице термообработки обозначен отжиг при 740–800 °C. Эти данные нельзя переносить на любой вид проката без учёта состояния поставки и применённого нормативного документа.
- показатели прочности различаются для листа, прутка и проволоки;
- относительное удлинение для приведённых видов продукции находится в диапазоне 10–15 %;
- твёрдость после закалки и отпуска выше, чем после отжига;
- режим термообработки в справочных данных приведён для листа и требует привязки к соответствующему документу;
- для сварных конструкций материал не применяется.
Какие виды проката представлены в справочном ассортименте?
В связанных категориях указаны нержавеющий калиброванный и обычный круг, круглые, квадратные и шестигранные прутки, калиброванные квадрат и шестигранник. Также встречаются проволока, бесшовная труба, горячекатаные уголки и швеллеры, гнутый нержавеющий швеллер, полоса, шина и лента. Такой перечень показывает формы продукции, в которых материал представлен в каталоге.
Для сортового и фасонного проката в документе приведены ГОСТ 2591-2006 для горячекатаного квадратного проката, ГОСТ 2879-2006 для шестигранного и ГОСТ 2590-2006 для круглого. Кованая круглая и квадратная сталь описана в ГОСТ 1133-71. Калиброванные изделия связаны с ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78, а специальные виды отделки и термически обработанные шлифованные прутки указаны в ГОСТ 14955-77 и ГОСТ 18907-73.
| Показатель или форма | Значение | Документ или условие |
|---|
| Хром | 12–14 % | Химический состав |
| Углерод | 0,35–0,44 % | Химический состав |
| Лист | Прочность 550 МПа, удлинение 15 % | ГОСТ 5582-75 |
| Пруток заданной прочности | Прочность 590–810 МПа, удлинение 10 % | ГОСТ 18907-73 |
| Проволока | Прочность 640–880 МПа, удлинение 10–14 % | ГОСТ 18143-72 |
| Плотность при 20 °C | 7650 кг/м3 | Физические свойства |
| Теплопроводность при 20 °C | 25 Вт/(м·град) | Физические свойства |
| Удельное электросопротивление при 20 °C | 590·10-9 Ом·м | Физические свойства |
Таблица показывает, что наибольший диапазон прочности в приведённых данных относится к проволоке, а для листа указано отдельное фиксированное значение. Физические параметры также меняются с температурой: при 400 °C плотность составляет 7540 кг/м3, теплопроводность 29,1 Вт/(м·град), удельное электросопротивление 860·10-9 Ом·м. При 700 °C эти значения равны 7450 кг/м3, 28,3 Вт/(м·град) и 1120·10-9 Ом·м соответственно.
Прокат и документы для уточнения заказа
В каталоге собраны формы поставки, связанные с маркой, а в справочном документе приведены химический состав, свойства, аналоги и нормативные ссылки. Для подбора конкретного изделия ориентируются на его вид, состояние материала и документ, указанный для соответствующего проката. В числе нормативных источников также приведены ГОСТ 103-2006 для полосового проката, ГОСТ 19903-74 и ГОСТ 19904-90 для листов, ГОСТ 4405-75 для инструментальной полосовой стали и ГОСТ 5949-75 для коррозионно-стойкой жаропрочной стали.