Круг 20Х13

Круг стальной нержавеющий 20Х13 — коррозионно-стойкий прокат по ГОСТ 2590-2006

О марке стали 20Х13

Сталь 20Х13 (устаревшее обозначение — 2Х13) — это коррозионно-стойкая нержавеющая сталь мартенситного класса, одна из самых востребованных в семействе хромистых нержавеющих сталей. Расшифровка маркировки: «20» — содержание углерода около 0,2% (фактически 0,16–0,25%), «Х13» — легирование хромом в количестве 12–14%. Химический состав регламентируется ГОСТ 5632-2014 «Прокат из коррозионно-стойкой, жаростойкой и жаропрочной стали».

Содержание хрома 12–14% формирует на поверхности деталей плотную пассивную оксидную плёнку, которая блокирует доступ кислорода к основному металлу и обеспечивает стойкость к атмосферной влаге, мягким щелочным и кислотным растворам, парам воды и органическим средам. По сравнению с мартенситными сталями 30Х13 и 40Х13, марка 20Х13 содержит меньше углерода — а значит, обладает лучшей ударной вязкостью, пластичностью и свариваемостью при несколько меньшей твёрдости после закалки.

Химический состав (ГОСТ 5632-2014)

Термообработка и механические свойства

Сталь 20Х13 относится к мартенситному классу — это означает, что при охлаждении с высоких температур происходит фазовое превращение аустенита в мартенсит, обеспечивающее высокую твёрдость и прочность. Рекомендуемые режимы термообработки:

• Закалка — нагрев до 1000–1050 °C, охлаждение в масле или на воздухе.
• Отпуск — высокий отпуск при 660–700 °C (2 часа) для получения оптимального сочетания прочности и вязкости; либо низкий отпуск при 275–350 °C для максимальной твёрдости.

Коррозионная стойкость максимальна в закалённом состоянии с низким отпуском. Высокий отпуск снижает коррозионную стойкость за счёт выделения карбидов хрома и локального обеднения твёрдого раствора, но улучшает пластичность. Выбор режима зависит от условий эксплуатации детали.

Физические свойства

Технологические свойства

• Прокаливаемость — умеренная. Критический диаметр сквозной прокаливаемости в масле — 50–70 мм. Заготовки большего сечения закаливаются не насквозь: сердцевина сохраняет вязкость, поверхность набирает твёрдость.
• Свариваемость — ограниченная. Сварные соединения склонны к образованию трещин из-за мартенситной структуры в зоне термического влияния. Рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 °C и обязательная последующая термообработка (закалка + отпуск). Применяются электроды типа ЭА-395/9 или аналогичные для нержавеющих сталей.
• Обрабатываемость резанием — удовлетворительная в отожжённом состоянии. После закалки — абразивная обработка. Коэффициент обрабатываемости (KuKu​) — около 0,5–0,6 по отношению к стали 45.
• Шлифуемость — хорошая. Сталь хорошо поддается шлифовке, что важно для изготовления мерительного и режущего инструмента.
• Ковка — начало 1100–1150 °C, конец 850–880 °C. Охлаждение после ковки — замедленное (в яме или песке) для предотвращения образования флокенов и трещин.
• Флокеночувствительность — не чувствительна.
• Склонность к отпускной хрупкости — малосклонна.
• Полируемость — отличная. Сталь 20Х13 хорошо полируется, что используется при изготовлении деталей с декоративной поверхностью и медицинского инструмента.
• Коррозионная стойкость — высокая в атмосферных условиях, в пресной и морской воде (при невысоких концентрациях хлоридов), в слабых растворах органических кислот, щелочах, спиртах. Неустойчива в соляной, серной и азотной кислотах даже невысоких концентраций.

Где применяется круг 20Х13

Горячекатаный и кованый круг из нержавеющей стали 20Х13 служит заготовкой для производства деталей, сочетающих коррозионную стойкость с повышенной механической прочностью:

Детали машиностроения:

• валы, оси, шпиндели насосов и компрессоров;
• штоки гидро- и пневмоцилиндров;
• втулки, шестерни, кулачки;
• крепёжные детали — болты, шпильки, гайки, работающие в коррозионных средах.

Энергетика и нефтегазовая отрасль:

• лопатки паровых турбин низкого давления;
• детали арматуры трубопроводов — клапаны, задвижки, штуцеры;
• элементы насосного оборудования перекачивающих станций.

Пищевая и медицинская промышленность:

• режущий и мерительный инструмент;
• хирургические инструменты — скальпели, пинцеты, зажимы;
• детали пищевого оборудования — ножи мясорубок, куттеров, валки;
• элементы конвейерных систем пищевых производств.

Бытовое назначение:

• столовые приборы и кухонные ножи;
• декоративные элементы интерьера и фурнитура.

Основные отрасли-потребители: машиностроение, энергетика, нефтегазовый сектор, пищевая промышленность, медицинская техника, производство режущего инструмента.

Сравнение со смежными марками нержавеющих сталей

Сталь 20Х13 занимает промежуточное положение в линейке мартенситных хромистых сталей: прочнее и твёрже аустенитной 12Х18Н10Т, но пластичнее и технологичнее в сварке, чем 30Х13 и 40Х13. Это делает её универсальным выбором для деталей, которым нужна коррозионная стойкость в сочетании с ударопрочностью.

Нормативная база и сортамент

Зарубежные аналоги