Сталь 20Х13Л

Позначення

Назва	Значення
Позначення ГОСТ кирилиця	20Х13Л
Позначення ГОСТ латиниця	20X13L
Трансліт	20H13L
За хімічним елементам	20Cr13

Опис

Сталь 20Х13Л застосовується: для виготовлення виливків деталей, що піддаються ударним навантаженням (турбінних лопаток, клапанів гідравлічних пресів, арматура крекінг-установок, сегментів сопел, форм для скла, рам садочных вікон, предметів домашнього побуту та ін), а також виробів, що піддаються дії щодо слабких агресивних середовищ (атмосферних опадів, вологого пара, водних розчинів солей органічних кислот при кімнатній температурі); виливків деталей газових турбін та осьових компресорів, що працюють при температурах до +540 °С; центробежнолитых труб, призначених для виготовлення змійовиків трубчастих печей установок виробництва аміаку, водню, етилену, сірковуглецю та ін., що працюють в інтервалі температур 760−1060 °С і тиску до 3,92 МПа (40 кгс/см²); виливків деталей обладнання (арматури) атомних електростанцій, станцій теплопостачання, теплоелектроцентралей, досвідчених і дослідницьких ядерних реакторів і установок; виливків по виплавлюваних моделях для авіабудування I групи — навантажених деталей з певними вимогами щодо щільності і механічним властивостям: високонавантажених кронштейнів, герметичних корпусів приладів, рам гіроскопів, стабілізаторів і т. д. і II групи — ненавантажених і малонавантажених деталей: кілець, фланців, з'єднувальних деталей, негерметичних корпусів приладів і т. д.

Примітка

Сталь корозійностійка жаростійка мартенситного класу. Якщо сталь 20Х13Л використовується як жароміцний, то максимальна температура експлуатації деталей +500 °С.
Сталь 20Х13Л кілька менш корозійностійка в атмосферних умовах порівняно зі сталлю марки 15Х13Л. Найвища корозійна стійкість сталі досягається термічною обробкою і поліруванням.

Стандарти

Назва	Код	Стандарти
Виливки зі спеціальними властивостями (чавунні і сталеві)	В83	ГОСТ 2176-77
Сталеві виливки	В82	ГОСТ 977-88, ОСТ 108.961.04-80, ОСТ 24.920.01-80, ОСТ 3-4365-79, ОСТ 1 80059-83, TУ 26-02-19-75, TУ 4112-091-00220302-2006, TУ 5.961-11151-92
Тверді сплави, металокерамічні вироби та порошки металеві	В56	ОСТ 107.750001.001-91
Зварювання та різання металів. Паяння, клепання	В05	108.020.122-78
Термічна і термохімічна обробка металів	В04	СТП 26.260.484-2004
Труби сталеві та з'єднувальні частини до них	В62	TУ 1333-047-00220302-02

Хімічний склад

Стандарт	C	S	P	Mn	Cr	Si	Ni	Fe	Cu
TУ 5.961-11151-92	0.16-0.25	≤0.025	≤0.03	0.3-0.8	12-14	0.2-0.8	-	Залишок	-
ГОСТ 2176-77	0.15-0.25	≤0.025	≤0.03	0.3-0.8	12-14	0.2-0.8	≤0.5	Залишок	≤0.3

Fe - основа.
За ГОСТ 977-88 при виплавці сталі в індукційній печі допускається підвищення масової частки сірки до 0,030%.
За ТУ 5.961-11151-92 для виливків 1 і 2 класів масова частка кобальту в стали не повинна перевищувати 0,20%, а для виливків, що знаходяться в зоні прямого опромінення - 0,15%.
За ГОСТ 2176-77 хімічний склад наведено для стали марки 20Х13Л. Допускаються відхилення від норм хімічного складу: по вуглецю ± 0,020%; по кремнію ± 0,10%; по марганцю, міді, хрому і нікелю ± 0,10% кожного; по титану і вольфраму ± 0,050% кожного; по ванадію, молібдену і ніобію ± 0,020% кожного.

Механічні властивості

Перетин, мм	s_Т\|s_0,2, МПа	σ_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, кДж/м²	HB, МПа
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
100	440-505	630-690	21-27	40-63	-	187-206
Виливки в стані поставки по ГОСТ 2176-77
-	≥441	≥589	≥16	≥40	≥392	-
Виливки з товщиною стінки до 100 мм в стані поставки по ТУ 5.961-11151-92. Відпал при 940-960 °С, охолодження з піччю + Загартування в масло з 1040-1060 °С + Відпустку при 740-760 °С, охолодження на повітрі
-	≥450	≥600	≥6	≥40	≥392	-
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
200	495-570	640-730	12-17	19-41	-	-
Виливки деталей ГТУ. Загартування в масло з 1050 °C + Відпустку при 740-760 °C, охолодження на повітрі
-	≥441	≥589	≥14	≥35	≥290	201-241
Виливки з товщиною стінки до 100 мм в стані поставки по ТУ 5.961-11151-92. Відпал при 940-960 °С, охолодження з піччю + Загартування в масло з 1040-1060 °С + Відпустку при 740-760 °С, охолодження на повітрі
-	≥360	-	-	-	-	-
Виливки по СТП 26.260.484-2004. Загартування в масло з 1000-1050 °C + Відпустку при 720-750 °C, охолодження на повітрі
	≥450	≥600	≥16	≥40	≥392	-
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
10	390-460	610-680	22-28	51-64	-	-
Виливки з товщиною стінки до 100 мм в стані поставки по ТУ 5.961-11151-92. Відпал при 940-960 °С, охолодження з піччю + Загартування в масло з 1040-1060 °С + Відпустку при 740-760 °С, охолодження на повітрі
-	≥340	-	-	-	-	-
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
100	430-500	630-670	22-27	45-61	-	187-206
Виливки з товщиною стінки до 100 мм в стані поставки по ТУ 5.961-11151-92. Відпал при 940-960 °С, охолодження з піччю + Загартування в масло з 1040-1060 °С + Відпустку при 740-760 °С, охолодження на повітрі
-	≥320	-	-	-	-	-
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
200	540-570	680-710	10-14	20-30	-	-
Виливки перетином 30 мм. Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі
-	385-455	560-630	21-23	57-66	-	-
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
30	415-500	620-670	18-30	61-64	-	196-206
Виливки перетином 30 мм. Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі
-	355-445	520-600	18-22	55-65	-	-
Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі (вказано місце вирізки зразка)
50	385-460	610-650	15-29	22-67	-	187-206
Виливки перетином 30 мм. Нормалізація при 940-950 °С + Відпустку при 740-750 °С, охолодження на повітрі
-	360-395	510-540	17-19	51-62	-	-
-	335-405	470-530	14-19	51-61	-	-
-	300-380	390-465	14-20	52-64	-	-

Опис механічних позначень

Назва	Опис
s_Т\|s_0,2	Межа плинності або межа пропорційності з допуском на залишкову деформацію - 0,2%
σ_B	Межа короткочасної міцності
d₅	Відносне подовження після розриву
y	Відносне звуження
KCU	Ударна в'язкість
HB	Твердість по Брінеллю

Фізичні характеристики

Температура	Е, ГПа	G, ГПа	r, кг/м³	l, Вт/(м · °С)	R, НОм · м	a, 10^-6 1/°С	С, Дж/(кг · °С)
20	222	87	7740	21	645	-	-
100	216	84	-	23	695	10	470
200	211	82	-	24	775	108	491
300	203	79	-	25	859	113	512
400	195	76	-	26	931	117	533
500	184	71	-	27	985	121	563
600	167	64	-	27	1055	124	596
700	149	55	-	27	1115	126	643
800	140	53	-	28	1125	128	680
900	-	-	-	28	1160	128	680
1100	-	-	-	-	-	108	693

Опис фізичних позначень

Назва	Опис
Е	Модуль нормальної пружності
r	Щільність
l	Коефіцієнт теплопровідності
R	Уд. електроопір

Технологічні властивості

Назва	Значення
Зварюваність	Обмежено зварювана. Способи зварювання: РДС, АДС під газовим захистом. Підігрівання й термообробка застосовуються в залежності від виду зварювання і призначення конструкції.
Оброблюваність резаньем	При НВ >=170 Kn тб.спл.=1,2 Kn б.ст.=0,5.
Особливості термічної обробки	Вироби зі сталі можна піддавати загартуванню, відпуску, відпалу. Загартування і відпуск виробів проводять для досягнення: а) максимальної корозійної стійкості; б) заданого рівня механічних властивостей. Виливки зі сталі 20Х13Л можна піддавати термообробці з двох режимів: а) відпал при 950 °С, витримка 2-3 год, охолодження на повітрі; б) загартування в масло з 1000-1050 °С, час витримки при нагріванні під загартування для виробів з товщиною стінки до 10 мм - 30 хв, понад 10 мм — 20 хв + 1 хв на 1 мм максимальної товщини + відпустку при 720-750 °С, витримка 1-2 год, охолодження на повітрі.
Заварка дефектів	Заварка дефектів виливків після оброблення здійснюється з попереднім і супутнім підігрівом до 400-450 °C. Заварка дефектів ручним зварюванням електродами здійснюється типу Е-06Х13Н (ГОСТ 10052) марки ЦЛ-41.