Химический состав в %
C Si Mn Cr Fe S P
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
σ0,2 σв δ* ψ ан HB (dотп)
кгс/мм2 % кгс·м/см2 мм
Прутки ТУ 14-1-377-72 Отожженные или отпущенные - - - - - ≥4,4
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 σ0,2 σв δ* ψ ан HB (dотп)
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 σ0,2/1000 σ0,2/5000 σ-1* σ-1н**
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
400 - - - - - 32 23
* На базе 107 циклов.
** rн = 0,5 мм.
Жаростойкость
Сталь устойчива против окисления в воздушной среде при температурах до 700°С.
Физические свойства
Плотность: 7700 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
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 (dотп)≥ 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: dотп = 3,85-3,5 мм или при 660-700°С на твердость: dотп = 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).

Зависимость твердости и ударной вязкости стали 20Х13 от температуры отпуска

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3