Сталь 20Х13 (2Х13, ЭЖ2) хромистая - Inzhener-Info

: Категория: Жаростойкие стали различного назначения

Сталь жаростойкая

Химический состав в %
C	Si	Mn	Cr	Fe	S	P
C	Si	Mn	Cr	Fe	не более
0,16-0,24	≤0,6	≤0,6	12-14	Основа	0,025	0,030

Механические свойства по ТУ (не менее)
Вид полуфабриката	ТУ	Состояние полуфабриката или контрольных образцов	σ_0,2	σ_в	δ*	ψ	а_н	HB (d_отп)
Вид полуфабриката	ТУ	Состояние полуфабриката или контрольных образцов	кгс/мм²		%		кгс·м/см²	мм
Прутки	ТУ 14-1-377-72	Отожженные или отпущенные	-	-	-	-	-	≥4,4
Прутки	ТУ 14-1-378-72	Термически обработанныепо режиму: - закалка с 1050°С на воздухе или в масле; - отпуск при 600-700°С, - охлаждение в масле	65	85	10	50	6	3,9-4,3
Листы тонкие		Отожженные при 740-780°С	-	50	20	-	-	-
* Для плоских образцов l = 5,65√F и l = 5d для цилиндрических.

Механические свойства при различных температурах
Состояние материала	Температура испытания,°С	Е	σ_0,2	σ_в	δ*	ψ	а_н	HB (d_отп)
Состояние материала	Температура испытания,°С	кгс/мм²			%		кгс·м/см²	мм
Термически обработанныйпо режиму: - закалка с 1030±10°С в масле, - отпуск при 180-300°С	20	19500	-	-	-	-	-	42-49 HRC
закалка с 1030±10°С в масле, отпуск при 600°С	20	-	82	95	15	70	10	3,50-3,85
закалка с 1030±10°С в масле, отпуск при 700°С	20	-	59	75	23	68	20	4,0-4,3
	200	-	55	67	15	69	-	-
	300	-	51	63	10	68	-	-
	400		50	60	12	65	-	-
	500		43	50	20	75	-	-
* Для плоских образцов l = 5,65√F и l = 5d для цилиндрических.

Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости
Состояние материала	Температура испытания,°С	σ₁₀₀	σ₁₀₀₀	σ₁₀₀₀₀	σ_0,2/1000	σ_0,2/5000	σ_-1*	σ_-1^н**
Состояние материала	Температура испытания,°С	кгс/мм²
Термически обработанныйпо режиму: - закалка с 1030±10°С в масле, - отпуск при 700°С	20	-	-	-	-	-	37	24
	300	-	-	-	-	-	32	20
	400	-	-	-	-	-	31	17
	450	40	35	30	18	8	-	-
	500	29	25	20	7	3	24	13
Наклепанный дробью после закалки и отпуска	20	-	-	-	-	-	40	29
Наклепанный дробью после закалки и отпуска	400	-	-	-	-	-	32	23
* На базе 10⁷ циклов. ** r_н = 0,5 мм.

Жаростойкость
Сталь устойчива против окисления в воздушной среде при температурах до 700°С.

Физические свойства
Коэффициент термического линейного расширения
Плотность: 7700 кг/м³
Температура,°С	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800
α·10⁶ 1/град	10,2	11,1	11,5	12,0	12,4	12,6	12,9	13,2
Температура,°С			100-200	200-300	300-400	400-500	500-600	600-700
α·10⁶ 1/град			11,6	12,4	12,9	13,5	13,8	14,1
Коэффициент теплопроводности
Температура,°С				25	100	200	300	400	500
λ вт/м·град				20,5	22,2	23,5	24,7	25,6	26,4
Удельная теплоемкость
Температура,°С						300	400	500	600
с кдж/кг·град						0,469	0,532	0,549	0,574
Удельное электросопротивление
Температура,°С		20	100	200	300	400	500	600	700
ρ·10⁶ ом·см		64	69	76	83	91	97	104	108

Коррозионная стойкость
При чистоте обработки поверхности не ниже 7 класса и в пассивированном состоянии сталь обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью. Наиболее высокой коррозионной стойкости сталь достигает после закалки с 1030°С и отпуска при 180-300°С.

Технологические данные
Метод выплавки
Сталь выплавляется в открытых электропечах и методом электрошлакового переплава.
Обработка давлением
Сталь деформируется в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал деформации 1150-900°С.
Рекомендуемая термическая обработка
Предварительная термическая обработка: отжиг при 860±15°С, или отжиг при 760±15°С на твердость HB (d_отп)≥ 4,4 мм. Окончательная термическая обработка:закалка с 1030±10°С в масле, отпуск при 180-300°С на твердость HRC42-49. Закалка с 1030±10°С в масле, отпуск при 600-640°С на твердость по Бринеллю: d_отп = 3,85-3,5 мм или при 660-700°С на твердость: d_отп = 4,15-3,75 мм
Свариваемость
Сталь удовлетворительно сваривается всеми видами сварки. После сварки необходим отжиг.
Обработка резанием
Сталь хорошо обрабатывается резанием.

Применение
При твердости HRC≥42 - для малонагруженных деталей, работающих на износ и не имеющих концентраторов напряжений. При твердости HRC≤33 - для деталей авиационных приборов (гайки, втулки и другие детали, работающие в легких коррозионных условиях).