Сталь марки 40Х13
Марка: 40Х13 ( стар. 4Х13, аналог AISI 420 ) (заменители: 30Х13) Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73. Лист тонкий ГОСТ 5582-75. Полоса ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 103-2006. Проволока ГОСТ 18143-72. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71 Класс: Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная Использование в промышленности: пружины для работы при температурах до 400-450 град. Рессоры, шариковые подшипники, режущий и мерительный инструмент; сталь мартенситного класса |
Химический состав в % стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) | ||
C | 0,35 - 0,44 | |
Si | до 0,6 | |
Mn | до 0,6 | |
Ni | до 0,6 | |
S | до 0,025 | |
P | до 0,03 | |
Cr | 12 - 14 | |
Fe | ~84 |
Зарубежные аналоги марки стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) | |
США | AISI 420 |
Германия | 1.4031, 1.4034, X38Cr13, X39Cr13, X40Cr13, X42Cr13, X46CM3, X46Cr13 |
Япония | SUS420J2 |
Франция | X40Cr14, Z33C13, Z38C13M, Z40C13, Z40C14, Z44C14, Z50C14 |
Англия | 420S45, X39Cr13 |
Евросоюз | 1.4031, 1.4034, X39Cr13, X40Cr13, X41Cr13 |
Италия | X40Cr14, X41Cr13KU, X46Cr13 |
Испания | F.3404, F.3405, X40Cr13, X45Cr13 |
Китай | 4C13 |
Швеция | 2304, 2314 |
Польша | 4H13 |
Чехия | 17024, 19435 |
Дополнительная информация и свойства |
Удельный вес: 7650 кг/м3 Термообработка: Закалка 1030 - 1050oC, воздух, Нагрев 530oC, 2ч Температура ковки, °С: начала 1200, конца 850. Сечения до 200 мм подвергаются низкотемпературному отжигу Твердость материала: HB 10 -1 = 143 - 229 МПа Температура критических точек: Ac1 = 800 , Ar1 = 780 Обрабатываемость резанием: в закаленном и отпущенном состоянии при HB 340 и σв = 730 МПа, К υ тв. спл = 0,6, Кυ б.ст = 0,4 Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций Жаростойкость: стойкая до температуры 600 - 650 ºС |
Механические свойства стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) | |||||
ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σв(МПа) | δ5 (%) | HB(HRCэ), не более |
ГОСТ 5949-75 | Прутки. Закалка 1000-1050 °С, масло. Отпуск 200-300 °С, охлаждение на воздухе или в масле. | Образцы | - | - | н.м. (52) |
ГОСТ 18907-73 | Прутки: - шлифованные, обработанные на заданную прочность - отожженные | 1-30 Св. 5 | 590-810 - | 10 - | - 143-229 |
ГОСТ 5582-75 | Листы горячекатаные или холоднокатаные. Отжиг или отпуск 740-800 ºС (образцы поперечные). | До 3,9 | 550 | 15 | - |
ГОСТ 18143-72 | Проволока термообработанная | 1,0-6,0 | 590-880 | 10 | - |
Механические свойства стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) в зависимости от температуры отпуска | ||||||
Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | HB(HRCэ), |
Закалка 1000 °С, масло | ||||||
200 350 500 700 | 1620 1450 1390 500 | 1840 1710 1680 780 | 1 11 7 35 | 2 22 9 59 | 19 25 19 71 | 52 50 51 (217) |
Механические свойства стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) при повышенных температурах | |||||
Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
Закалка 1030-1050 °С, воздух. Отпуск 530 °С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе | |||||
20 410 470 510 | 1420 1310 960 980 | 1670 1360 1130 1070 | 6 7 12 12 | 34 36 45 49 | 11 - 6 - |
Закалка 1050 °С, воздух. Отпуск 600 °С, выдержка 3 ч | |||||
20 200 300 400 500 600 | 890 810 710 670 470 255 | 1120 940 900 780 520 300 | 13 11 10 12 20 21 | 32 40 39 45 77 84 | 12 49 69 73 78 118 |
Закалка 1050 °С, воздух. Отпуск 650 °С, выдержка 3 ч. При 20 °С HB 277 - 286 | |||||
20 400 450 500 | 710 - 540 - | 930 - 640 540 | 14 - 15 18 | 42 - 44 67 | 24 93 - 132 |
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин, скорость деформации 0,009 с-1 | |||||
800 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 | 120 100 74 51 45 43 34 27 | 130 125 90 75 57 53 40 32 | 64 68 84 70 73 60 64 60 | 96 92 96 98 100 98 100 100 | - - - - - - - - |
Механические свойства стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) 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 1050 ºС, масло. Отпуск: 550 ºС, выдержка 10 ч | Без тепловой выдержки | 940 | 1140 | 13 | 48 | 21 | |
470 | 1000 3000 | 870 900 | 1080 1080 | 11 13 | 43 42 | - 23 | |
600 ºС, выдержка 3 ч | Без тепловой выдержки | 890 | 1120 | 13 | 32 | 11 | |
450 | 5000 10000 | 820 840 | 1080 1000 | 12 13 | 28-31 25-33 | - - | |
530 ºС, выдержка 6 ч | 470 | 500 1000 5000 | 930 880 750 | 1100 1060 990 | 13 14 14 | 47 46 37 | 15 - 22 |
Предел выносливости σ-1 = 370 МПа при σВ = 880 МПа, HB 270.
Ударная вязкость прутков стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) KCU, (Дж/см2) | |
Т= +20 °С | Т= -78 °С |
Пруток диаметром 55 мм | |
54 | 7 |
Коррозионная стойкость стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) | |||
Среда | Температура, ºС | Длительность испытания, ч | Глубина коррозии, мм/го |
H2SO4 концентрированная H2SO4 63,4 % раствор Аммиак, 24 % | 20 40 20 | 720 24 720 | 0,01 5,27 0,0032 |
Механические свойства стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) при Т=20oС | |||||||
Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
Сорт | 1700 | 1145 | 5.5 | 33.5 | 113 | ||
Сорт | 1165 | 960 | 13 | 47.5 | 210 |
Физические свойства стали 40Х13 ( стар. 4Х13 ) | ||||||
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 | 2.18 | 25 | 7650 | 461 | 590 | |
100 | 2.14 | 10.8 | 26 | 7630 | 482 | 650 |
200 | 2.06 | 11.9 | 27.2 | 7600 | 523 | 710 |
300 | 1.98 | 12.3 | 28.3 | 7570 | 565 | 790 |
400 | 1.88 | 13 | 29.1 | 7540 | 607 | 860 |
500 | 1.76 | 13.6 | 29.1 | 7510 | 674 | 940 |
600 | 1.63 | 13.5 | 29.1 | 7480 | 775 | 1000 |
700 | 1.48 | 13.8 | 28.3 | 7450 | 988 | 1120 |
800 | 1.4 | 14.6 | 27.9 | 7420 | 825 | 1180 |
900 | 28.5 | 691 | 1160 |
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 |