Сталь марки 12Х13
| Марка: 12Х13 ( стар. 1Х13, аналог AISI 410 ) (заменители: 20Х13) Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 19442-74 , ГОСТ 18969-73. Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75. 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 103-2006 , ГОСТ 18968-73 . Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 18968-73 , ГОСТ 25054-81. Трубы ГОСТ 9940-81, ГОСТ 14162-79, ГОСТ 9941-81 Класс: Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная Использование в промышленности: детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам; изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре, а также детали, работающие при 450-500 град; сталь мартенсито - ферритного класса |
| Химический состав в % стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) | ||
| C | 0,09 - 0,15 | |
| Si | до 0,8 | |
| Mn | до 0,8 | |
| Ni | до 0,6 | |
| S | до 0,025 | |
| P | до 0,03 | |
| Cr | 12 - 14 | |
| Fe | ~84 | |
| Зарубежные аналоги марки стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) | |
| США | AISI 410, S41000 |
| Германия | 1.4006, 1.4021, X10Cr13, X12CM3, X12Cr13, X20Cr13, X7Cr13 |
| Япония | SUS410, SUS410S, SUS410TB, SUS410TK, SUS420J1 |
| Франция | 410F20, Z10C13, Z10C14, Z12Cr13, Z13C13 |
| Англия | 403S17, 410C21, 410S2, 410S21, 420S37, ANC1A |
| Евросоюз | 1.4006, X10Cr13, X12Cr13, X20Cr13 |
| Италия | X10Cr13, X12Cr13, X20Cr13 |
| Испания | F.3401, X10Cr13 |
| Китай | 1Cr13, 2Cr13 |
| Швеция | 2302 |
| Польша | 1H13, 2H13 |
| Чехия | 17021, 17022 |
| Дополнительная информация и свойства |
| Удельный вес: 7720 кг/м3 Термообработка: Закалка 960 - 1020 oC, вода, Отпуск 680 - 780 oC, воздух Температура ковки, °С: начала 1230, конца 850. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-350 мм - в ямах Твердость материала: HB 10 -1 = 121 - 187 МПа Температура критических точек: Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 850 , Ar3(Arcm) = 820 , Ar1 = 700 Обрабатываемость резанием: в закаленном и отпущенном состоянии при HB 235 и σв = 730 МПа, К υ тв. спл = 0,8, Кυ б.ст = 0,5 Свариваемость материала: ограниченно свариваемая Склонность к отпускной хрупкости: склонна |
| Механические свойства стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) | ||||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | HB(HRCэ), не более |
| ГОСТ 5949-75 | Прутки. Закалка 1000-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 700-790 °С, воздух, масло, вода. | 60 | 410 | 590 | 20 | 60 | 88 | - |
| ГОСТ 18907-73 | Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность. | 1-30 | - | 490-780 | 16 | - | - | - |
| ГОСТ 7350-77 | Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 960-1020 °С, вода или воздух. Отпуск 680-780 °С, воздух или печь (Образцы поперечные). | Св. 4 | 340 | 490 | 21 | - | - | - |
| ГОСТ 5582-75 | Отжиг или отпуск 740-780 °С (Образцы поперечные). | До 3,9 | - | 440 | 21 | - | - | - |
| ГОСТ 25054-81 | Поковки. Закалка 1000-1050 °С, масло. Отпуск 700-790°С, воздух. | До 1000 | 392 | 539 | 14 | 35 | 49 | 187-229 |
| Твердость стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) после цементации | |
| Режим термообработки | (HRCэ) |
| Цементация 950 °С, 12 ч в твердом карбюризаторе (85 % березового угля, 10 % соды, 50 % углекислого бария). Закалка 1000 °С, масло. Отпуск 200-250 °С. | Поверхности 61 |
| Механические свойства стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) в зависимости от температуры отпуска | |||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | HB |
| Закалка 960 °С, воздух | |||||
| 250 540 600 | 930 780 620 | 1270 980 780 | 15 20 22 | 60 65 65 | 360-380 260-350 210-250 |
| Механические свойства стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) при повышенных температурах | |||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| Прутки. Закалка 1030-1050 °С, масло. Отпуск 680-700 °С | |||||
| 20 200 300 400 500 600 | 570-590 530-550 510-550 460-490 440-470 310-410 | 700-730 650-660 600-650 570 520-540 330-450 | 19-22 17 14-16 13-15 15-18 20-27 | 66-68 67 66-69 64-67 70 79-85 | 137-167 186-216 176-245 176-225 186-245 186-265 |
| Образец прокатанный диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 с-1 | |||||
| 800 900 1000 1100 1200 | 69 63 38 24 14 | 82 78 53 33 20 | 48 60 68 72 62 | 95 81 90 96 95 | - - - - - |
| Механические свойства прутков стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) при 20 ºС в зависимости от тепловой выдержки | |||||||
| Режим термообработки | Температура, °С | Время, ч | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| Закалка 1000-1050 ºС, масло. Отпуск 750 ºС. | 450 500 | 5000 5000 10000 20000 | 430 420 390 370 | 630 610 610 610 | 24 24 22 20 | 71 71 63 52 | 181 78-206 83 - |
| Механические свойства стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) при испытании на длительную прочность | |||||
| Предел ползучести, МПа | Скорость ползучести %/ч | Температура, ºС | Предел длительной прочности, МПа | Длительность испытания, ч | Температура, ºС |
| 103 93 56 121 | 1/100000 1/10000 1/100000 1/100000 | 450 500 500 400 | 441 216 142 118 | 10000 100000 10000 100000 | 450 450 500 500 |
| Ударная вязкость прутков стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) KCU, (Дж/см2) | |||
| Т= +20 °С | Т= -20 °С | Т= -40 °С | Термообработка |
| 108-216 | 138 | 98-127 | Закалка 990-1050 °С, масло. Отпуск 740-750 °С |
| Предел выносливости стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) | |||
| σ-1 (МПа) | τ-1 (МПа) | n | Состояние стали |
| 363 - | - 186 | 107 107 | σ0,2= 590 МПа σ0,2= 640 МПа |
| Коррозионная стойкость стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) | |||
| Среда | Температура, ºС | Длительность испытания, ч | Глубина коррозии, мм/год |
| Вода Морская вода 7 % раствор HNO3 | 300 - 20 | 50 3000 720 | 0.001 0.001 0.004 |
Для повышения коррозионной стойкости рекомендуется деталь подвергать термообработке по режиму: закалка 950-1000 °С, масло или воздух. Отпуск 650-700 °С или применять полировку деталей.
| Жаростойкость стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) | |||
| Среда | Температура, ºС | Глубина, мм/год | Группа стойкости или балл |
| Воздух | 600 800 900 | 0,02 0,45 1,5 | 4 6 малостойкая |
| Механические свойства стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) при Т=20oС | |||||||
| Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| Лист толстый | 500 | 350 | 21 | ||||
| Лист тонкий | 400 | 21 | |||||
| Сорт | 600 | 420 | 20 | 60 | |||
| Трубы горячедеформир. | 400 | 21 | |||||
| Проволока | 500 | 14 | |||||
| Физические свойства стали 12Х13 ( стар. 1Х13 ) | ||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 2.17 | 7720 | 506 | |||
| 100 | 2.12 | 10.2 | 28 | 7700 | 473 | 584 |
| 200 | 2.06 | 11.2 | 28 | 7670 | 487 | 679 |
| 300 | 1.98 | 11.4 | 28 | 7640 | 506 | 769 |
| 400 | 1.89 | 11.8 | 28 | 7620 | 527 | 854 |
| 500 | 1.8 | 12.2 | 27 | 7580 | 554 | 938 |
| 600 | 12.4 | 26 | 7550 | 586 | 1021 | |
| 700 | 12.7 | 26 | 7520 | 636 | 1103 | |
| 800 | 13 | 25 | 7490 | 657 | ||
| 900 | 10.8 | 666 | ||||
| 1000 | 11.7 | |||||
Сталь марки 12Х13 и стали мартенситно-ферритного класса: в условиях электрошлакового процесса стали мартенситно-ферритного класса склонны к закалке в околошовной зоне с образованием мартенситной структуры. Если не принимать необходимых мер (например, замедленное охлаждение после сварки и др.), возможно образование холодных трещин. При сварке под флюсами АНФ-1 и АНФ-14 швы получаются без дефектов. Сварку стали 14Х17Н2 можно выполнять под флюсом АНФ-7.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| sв | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| sT | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
