Сталь 20Х13Л

Позначення

Назва Значення
Позначення ГОСТ кирилиця 20Х13Л
Позначення ГОСТ латиниця 20X13L
Трансліт 20H13L
За хімічним елементам 20Cr13

Опис

Сталь 20Х13Л застосовується: для виготовлення виливків деталей, що піддаються ударним навантаженням (турбінних лопаток, клапанів гідравлічних пресів, арматура крекінг-установок, сегментів сопел, форм для скла, рам садочных вікон, предметів домашнього побуту та ін), а також виробів, що піддаються дії щодо слабких агресивних середовищ (атмосферних опадів, вологого пара, водних розчинів солей органічних кислот при кімнатній температурі); виливків деталей газових турбін та осьових компресорів, що працюють при температурах до +540 °С; центробежнолитых труб, призначених для виготовлення змійовиків трубчастих печей установок виробництва аміаку, водню, етилену, сірковуглецю та ін., що працюють в інтервалі температур 760−1060 °С і тиску до 3,92 МПа (40 кгс/см2); виливків деталей обладнання (арматури) атомних електростанцій, станцій теплопостачання, теплоелектроцентралей, досвідчених і дослідницьких ядерних реакторів і установок; виливків по виплавлюваних моделях для авіабудування I групи — навантажених деталей з певними вимогами щодо щільності і механічним властивостям: високонавантажених кронштейнів, герметичних корпусів приладів, рам гіроскопів, стабілізаторів і т. д. і II групи — ненавантажених і малонавантажених деталей: кілець, фланців, з'єднувальних деталей, негерметичних корпусів приладів і т. д.

Примітка

Сталь корозійностійка жаростійка мартенситного класу. Якщо сталь 20Х13Л використовується як жароміцний, то максимальна температура експлуатації деталей +500 °С.
Сталь 20Х13Л кілька менш корозійностійка в атмосферних умовах порівняно зі сталлю марки 15Х13Л. Найвища корозійна стійкість сталі досягається термічною обробкою і поліруванням.

Стандарти

Назва Код Стандарти
Виливки зі спеціальними властивостями (чавунні і сталеві) В83 ГОСТ 2176-77
Сталеві виливки В82 ГОСТ 977-88, ОСТ 108.961.04-80, ОСТ 24.920.01-80, ОСТ 3-4365-79, ОСТ 1 80059-83, TУ 26-02-19-75, TУ 4112-091-00220302-2006, TУ 5.961-11151-92
Тверді сплави, металокерамічні вироби та порошки металеві В56 ОСТ 107.750001.001-91
Зварювання та різання металів. Паяння, клепання В05 108.020.122-78
Термічна і термохімічна обробка металів В04 СТП 26.260.484-2004
Труби сталеві та з'єднувальні частини до них В62 TУ 1333-047-00220302-02

Хімічний склад

Стандарт C S P Mn Cr Si Ni Fe Cu
TУ 5.961-11151-92 0.16-0.25 ≤0.025 ≤0.03 0.3-0.8 12-14 0.2-0.8 - Залишок -
ГОСТ 2176-77 0.15-0.25 ≤0.025 ≤0.03 0.3-0.8 12-14 0.2-0.8 ≤0.5 Залишок ≤0.3
Fe - основа.
За ГОСТ 977-88 при виплавці сталі в індукційній печі допускається підвищення масової частки сірки до 0,030%.
За ТУ 5.961-11151-92 для виливків 1 і 2 класів масова частка кобальту в стали не повинна перевищувати 0,20%, а для виливків, що знаходяться в зоні прямого опромінення - 0,15%.
За ГОСТ 2176-77 хімічний склад наведено для стали марки 20Х13Л. Допускаються відхилення від норм хімічного складу: по вуглецю ± 0,020%; по кремнію ± 0,10%; по марганцю, міді, хрому і нікелю ± 0,10% кожного; по титану і вольфраму ± 0,050% кожного; по ванадію, молібдену і ніобію ± 0,020% кожного.

Механічні властивості

Перетин, мм sТ|s0,2, МПа σB, МПа d5, % y, % KCU, кДж/м2 HB, МПа
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
100 440-505 630-690 21-27 40-63 - 187-206
Виливки в стані поставки по ГОСТ 2176-77
- ≥441 ≥589 ≥16 ≥40 ≥392 -
Виливки з товщиною стінки до 100 мм в стані поставки по ТУ 5.961-11151-92. Відпал при 940-960 °С, охолодження з піччю + Загартування в масло з 1040-1060 °С + Відпустку при 740-760 °С, охолодження на повітрі
- ≥450 ≥600 ≥6 ≥40 ≥392 -
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
200 495-570 640-730 12-17 19-41 - -
Виливки деталей ГТУ. Загартування в масло з 1050 °C + Відпустку при 740-760 °C, охолодження на повітрі
- ≥441 ≥589 ≥14 ≥35 ≥290 201-241
Виливки з товщиною стінки до 100 мм в стані поставки по ТУ 5.961-11151-92. Відпал при 940-960 °С, охолодження з піччю + Загартування в масло з 1040-1060 °С + Відпустку при 740-760 °С, охолодження на повітрі
- ≥360 - - - - -
Виливки по СТП 26.260.484-2004. Загартування в масло з 1000-1050 °C + Відпустку при 720-750 °C, охолодження на повітрі
≥450 ≥600 ≥16 ≥40 ≥392 -
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
10 390-460 610-680 22-28 51-64 - -
Виливки з товщиною стінки до 100 мм в стані поставки по ТУ 5.961-11151-92. Відпал при 940-960 °С, охолодження з піччю + Загартування в масло з 1040-1060 °С + Відпустку при 740-760 °С, охолодження на повітрі
- ≥340 - - - - -
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
100 430-500 630-670 22-27 45-61 - 187-206
Виливки з товщиною стінки до 100 мм в стані поставки по ТУ 5.961-11151-92. Відпал при 940-960 °С, охолодження з піччю + Загартування в масло з 1040-1060 °С + Відпустку при 740-760 °С, охолодження на повітрі
- ≥320 - - - - -
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
200 540-570 680-710 10-14 20-30 - -
Виливки перетином 30 мм. Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі
- 385-455 560-630 21-23 57-66 - -
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
30 415-500 620-670 18-30 61-64 - 196-206
Виливки перетином 30 мм. Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі
- 355-445 520-600 18-22 55-65 - -
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
50 385-460 610-650 15-29 22-67 - 187-206
Виливки перетином 30 мм. Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі
- 360-395 510-540 17-19 51-62 - -
- 335-405 470-530 14-19 51-61 - -
- 300-380 390-465 14-20 52-64 - -

Опис механічних позначень

Назва Опис
sТ|s0,2 Межа плинності або межа пропорційності з допуском на залишкову деформацію - 0,2%
σB Межа короткочасної міцності
d5 Відносне подовження після розриву
y Відносне звуження
KCU Ударна в'язкість
HB Твердість по Брінеллю

Фізичні характеристики

Температура Е, ГПа G, ГПа r, кг/м3 l, Вт/(м · °С) R, НОм · м a, 10-6 1/°С С, Дж/(кг · °С)
20 222 87 7740 21 645 - -
100 216 84 - 23 695 10 470
200 211 82 - 24 775 108 491
300 203 79 - 25 859 113 512
400 195 76 - 26 931 117 533
500 184 71 - 27 985 121 563
600 167 64 - 27 1055 124 596
700 149 55 - 27 1115 126 643
800 140 53 - 28 1125 128 680
900 - - - 28 1160 128 680
1100 - - - - - 108 693

Опис фізичних позначень

Назва Опис
Е Модуль нормальної пружності
r Щільність
l Коефіцієнт теплопровідності
R Уд. електроопір

Технологічні властивості

Назва Значення
Зварюваність Обмежено зварювана. Способи зварювання: РДС, АДС під газовим захистом. Підігрівання й термообробка застосовуються в залежності від виду зварювання і призначення конструкції.
Оброблюваність резаньем При НВ >=170 Kn тб.спл.=1,2 Kn б.ст.=0,5.
Особливості термічної обробки Вироби зі сталі можна піддавати загартуванню, відпуску, відпалу. Загартування і відпуск виробів проводять для досягнення: а) максимальної корозійної стійкості; б) заданого рівня механічних властивостей. Виливки зі сталі 20Х13Л можна піддавати термообробці з двох режимів: а) відпал при 950 °С, витримка 2-3 год, охолодження на повітрі; б) загартування в масло з 1000-1050 °С, час витримки при нагріванні під загартування для виробів з товщиною стінки до 10 мм - 30 хв, понад 10 мм — 20 хв + 1 хв на 1 мм максимальної товщини + відпустку при 720-750 °С, витримка 1-2 год, охолодження на повітрі.
Заварка дефектів Заварка дефектів виливків після оброблення здійснюється з попереднім і супутнім підігрівом до 400-450 °C. Заварка дефектів ручним зварюванням електродами здійснюється типу Е-06Х13Н (ГОСТ 10052) марки ЦЛ-41.