20Х13 (2Х13)

Марка: 20Х13 ( 2Х13 ) (заменители: 12Х13, 14Х17Н2)
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 18968-73, ГОСТ 19442-74 . 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. Полоса ГОСТ 4405-75 , ГОСТ 103-2006 , ГОСТ 18968-73. Проволока ГОСТ 18143-72. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 18968-73, ГОСТ 25054-81. Трубы ГОСТ 14162-79
Класс: Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Использование в промышленности: энергетическое машиностроение и печестроение; турбинные лопатки, болты, гайки, арматура крекинг-установок с длительным сроком службы при температурах до 500 град; сталь мартенситного класса,

Химический состав в % стали 20Х13 ( стар. 2Х13 )
C	0,16 - 0,25
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 20Х13 ( стар. 2Х13 )
США	420, S42000
Германия	1.4021, X20Cr13, X30Cr13
Япония	SUS420J1
Франция	X20Cr13, Z20C13
Англия	420S29, 420S37, En56C
Евросоюз	1.4021, X20Cr13
Италия	X20Cr13
Испания	F.3402, X20Cr13
Китай	2Cr13
Швеция	2303
Польша	2H13
Чехия	17022

Свойства :

Удельный вес: 7670 кг/м3 Термообработка: Отпуск 740 - 800 oC Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850. Сечения до 150 мм охлаждаются на воздухе, 150-400 мм необходим низкотемпературный отжиг с одним переохлаждением Твердость материала: HB 10 -1 = 126 - 197 МПа Температура критических точек: Ac1 = 820 , Ac3(Acm) = 950 , Ar1 = 780 Обрабатываемость резанием: в закаленном и отпущенном состоянии при HB 241 и  σв = 730 МПа, К υ тв. спл = 0,7, Кυ б.ст = 0,45 Свариваемость материала: ограниченно свариваемая Флокеночувствительность: не чувствительна Склонность к отпускной хрупкости: склонна

Механические свойства стали 20Х13 ( стар. 2Х13 )
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / см2)
ГОСТ 5949-75	Прутки. Закалка 1000-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 600-700 °С, воздух или масло.	60	635	830	10	50	59
	Прутки. Закалка 1000-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 660-770 °С, воздух, масло или вода.	60	440	650	16	55	78
ГОСТ 18907-73	Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность.	1-30	-	510-780	14	-	-
ГОСТ 7350-77	Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1000-1050 °С, воздух. Отпуск 680-780 °С, воздух или печь (Образцы поперечные).	Св. 4	372	509	20	-	-
ГОСТ 25054-81	Поковки. Закалка 1000-1050 °С, воздух или масло. Отпуск 660-770 °С, воздух.	1000	441	588	14	40	39
ГОСТ 4986-79	Лента холоднокатаная. Отжиг или отпуск 740-800 °С.	До 0,2 0,2-2,0	- -	500 500	8 16	- -	- -
ГОСТ 18143-72	Проволока термообработанная	1,0-6,0	-	490-780	14	-	-

Механические свойства заготовок из стали 20Х13 ( стар. 2Х13 ) сечением 14 мм в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / см2)	HB(HRCэ)
Закалка 1050 °С, воздух
200 300 450 500 600 700	1300 1270 1330 1300 920 650	1600 1460 1510 1510 1020 78	13 14 15 19 14 18	50 57 57 54 60 64	81 98 71 75 71 102	46 42 45 46 29 20

Механические свойства стали 20Х13 ( стар. 2Х13 ) при повышенных температурах
Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / см2)
Нормализация 1000 - 1020 °С. Отпуск 730 - 750 °С. При 20 °С HB 187 - 217
20 300 400 450 500 550	510 390 390 370 350 275	710 540 520 480 430 340	21 18 17 18 33 37	66 66 59 57 75 83	64-171 196 196 235 245 216
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Прокатанный.  Скорость деформирования 16 мм/мин, скорость деформации 0,009 с-1
800 850 900 1000 1150	59 - - 39 21	70 - - 61 31	51 43 56 59 84	98 - - - 100	- - - - -

Механические свойства прутков стали 20Х13 ( стар. 2Х13 ) при отрицательных температурах
Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / см2)
Сечение 25 мм. Нормализация 1000 °С, воздух. Отпуск 680 - 750 °С
+20 -20 -40 -60	540 560 580 570	700 730 770 810	21 22 23 24	62 59 57 57	76 54 49 41
Сечение 14 мм. Закалка 1050 °С, воздух. Отпуск 600 °С
+20 -20 -60	- - -	- - -	- - -	- - -	71 81 64

Механические свойства стали 20Х13 ( стар. 2Х13 ) при испытании на длительную прочность
Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести %/ч	Температура, ºС	Предел длительной прочности, МПа	Длительность испытания, ч	Температура, ºС
125 75 47 29	1/100000 1/100000 1/100000 1/100000	450 470 500 550	289 191 255 157	10000 10000 100000 100000	450 500 450 500

 
Предел выносливости σ_-1 = 367 МПа при n = 10⁷ (образцы гладкие).

Механические свойства стали 20Х13 ( стар. 2Х13 ) в зависимости от тепловой выдержки
Режим термообработки	Температура, °С	Время, ч	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / см2)
Нормализация 1000-1020 ºС, воздух. Отпуск 730-750 ºС, воздух.	500 550 600	5000 10000 1000 10000 3000 10000	500 420 450 440 450 380	690 670 690 660 660 630	20 23 26 24 21 23	62 65 65 63 60 63	108 118 - 108 78 147

Коррозионная стойкость стали 20Х13 ( стар. 2Х13 )
Среда	Температура, ºС	Длительность испытания, ч	Глубина коррозии, мм/год
Вода дистиллированная или пар Вода почвенная Морская вода	100 20 20	- - 720	0,1 1,0 0

Механические свойства стали 20Х13 ( стар. 2Х13 ) при Т=20oС
Прокат	Размер	Напр.	σв(МПа)	sT (МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)
Лист	1 - 4	Поп.	500		20
Лист	4 - 25	Поп.	500		20
Поковки	до 100		630	400	17	45	600
Поковки	до 200		630	400	16	42	550
Поковки	до 400		630	400	14	40	500

Физические свойства стали 20Х13 ( стар. 2Х13 )
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		23	7670		588
100	2.14	10.1	26	7660	461	653
200	2.08	11.2	26	7630	523	730
300	2	11.5	26	7600	565	800
400	1.89	11.9	26	7570	628	884
500	1.81	12.2	27	7540	691	952
600	1.69	12.8	26	7510	775	1022
700		12.8	26	7480	963	1102
800		13	27	7450
900			28

Сталь марки 20Х13 и другие стали мартенситного класса: жаропрочные хромистые стали мартенситного класса применяют в различных энергетических установках, они работают при температуре до 600° С. Из них изготовляют роторы, диски и лопатки турбин, в последнее время их используют для кольцевых деталей больших толщин. Существует большое количество марок сталей данного класса. Общим для всех является пониженное содержание хрома, наличие молибдена, ванадия и вольфрама. Они эффективно упрочняются обычными методами термообработки, которая основана на у - a-превращении и предусматривает получение в структуре мартенсита с последующим улучшением в зависимости от требований технических условий.

Сочетание высокой прочности и пластичности с повышенной стойкостью против коррозии обеспечивается путем дополнительного легирования сталей элементами, которые, практически не снижая стойкости против коррозии, усиливают восприимчивость последних к закалке в результате увеличения количества у-фазы при нагреве. Из таких элементов наиболее эффективен никель.