г.Екатеринбург, пр.Космонавтов, 21
г.Новосибирск, ул. 2-я Станционная, 21
многоканальный
Заказать обратный звонок

12Х13

12Х13

сделать заявку

Сталь 12Х13 (1Х13, ЭЖ1) хромистая коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная, мартенсито-ферритного класса.

Заменители: Сталь 20Х13

Сталь 12Х13 применяется: для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам; для изделий, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре, а также деталей, работающих при 450-500 °С; лопаток паровых турбин, работающих при температурах до +580 °С; труб и деталей котлов; деталей авиастроения, деталей авиационных приборов, винтов, болтов, гаек, небольших шестерен, деталей зацепления и лопаток компрессоров, термически обрабатываемых на твердость HRC<35; цельнокатаных колец различного назначения.

 

Химический состав в %
НТД C S P Mn Cr W V Ti Si Ni Mo Cu
ТУ 14-1-1404-75 0,09-0,15 ≤0,025 ≤0,030 ≤0,50 12,00-14,00 ≤0,20 ≤0,20 ≤0,20 ≤0,60 - ≤0,30 ≤0,30
ТУ 14-1-2186-77 0,09-0,15 ≤0,025 ≤0,030 ≤0,60 12,00-14,00 ≤0,20 ≤0,20 ≤0,20 ≤0,60 ≤0,60 ≤0,30 ≤0,30
ГОСТ 5632-72 0,09-0,15 ≤0,025 ≤0,030 ≤0,80 12,00-14,00 ≤0,20 ≤0,20 ≤0,20 ≤0,80 - ≤0,30 ≤0,30
Fe - основа.
По ТУ 14-1-1404-75 химический состав приведен для марки 12Х13-Ш.
По ТУ 14-1-2186-77 для стали, выплавленной электрошлаковым переплавом содержание S ≤ 0,015 %.
 
 
Механические свойства
Механические свойства при 20°С
Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
          640-830             197-248        
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-10-72. Закалка в масло или на воздухе с 1000-1050 °С + Отпуск при 680-790 °С, охлаждение в масле или на воздухе (образцы)
КТ40 ≤200     ≥392 ≥588 ≥20       ≥45 ≥882 192-241        
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе
  ≤60     ≥410 ≥588 ≥20       ≥60 ≥882 170-195        
Кольца цельнокатаные по ОСТ 1 92049-76. Закалка на воздухе или в масло с 1000-1050 °С + Отпуск при 700-790 °С, охлаждение на воздухе и ли в масле и в воде
  Образец 25 мм     ≥410 ≥590 ≥15       ≥48 ≥657          
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Отжиг или отпуск при 740-800 °C (образцы)
  0,2-2,0       ≥440   ≥17                  
  <0,2       ≥440   ≥9                  
Листовой горячекатаный (1,5-3,9 мм) и холоднокатаный (0,7-3,9 мм) прокат по ГОСТ 5582-75. Отжиг или отпуск при 740-780 °C
          ≥440 ≥21                    
Листовой горячекатаный (4,0-50,0 мм) и холоднокатаный (4,0-5,0 мм) прокат по ГОСТ 7350-77. Закалка на воздухе с 960-1020 °С + Отпуск при 680-780 °С, охлаждение на воздухе или с печью
        ≥345 ≥490 ≥21                    
Листовой горячекатаный (4,0-50,0 мм) и холоднокатаный (4,0-5,0 мм) прокат по ГОСТ 7350-77. Отжиг по режиму изготовителя
        ≥250 ≤650 ≥15                    
Поковки. Закалка на воздухе с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе, в масле или воде
  ≤60     ≥412 ≥589 ≥17       ≥50 ≥587 147-217        
  100-300     ≥412 ≥589 ≥20       ≥60 ≥883 147-217        
  300-1000     ≥392 ≥539 ≥14       ≥35 ≥481 187-229        
  60-100     ≥412 ≥589 ≥19       ≥55 ≥785 147-217        
Проволока в состоянии поставки по ГОСТ 18143-72 (относительное удлинение, % при расчетной длине образца 100 мм указано дл я проволоки 1-го класса, в скобках - для 2-го класса)
термообработанная 1,0-6,0       490-740     ≥20 (≥16)                
Прокат в состоянии поставки, без термообработки
Проволока         ≥500 ≥14                    
Трубы г/д         ≥400 ≥21                    
Трубы х/д       ≥220 ≥400                      
Прутки и полосы горячекатаные и кованые по ГОСТ 18968-73. Нормализация или закалка при 1000-1050 °C, охлаждение на воздухе или в масле + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе
  Образец     440-610 ≥620 ≥20       ≥60 ≥784 192-229        
  Образец     540-705 ≥670 ≥16       ≥60 ≥588 207-241        
Прутки, обработанные на заданную прочность (ТП) по ГОСТ 18907-73
  ≥5,0       490-780     ≥16                
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по ГОСТ 5949-75. Закалка на воздухе или в масле с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе
  Образец     ≥410 ≥590 ≥20       ≥60 ≥883          
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по СТП 26.260.484-2004. Закалка в масло или на воздухе с 1000-1050 °C + Отпуск при 650-790 °C, охлаждение на воздухе, в масле или воде
  Образец     ≥420 ≥600 ≥20       ≥60 ≥882          
Трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки по ГОСТ 9940-81
  Образец       ≥392 ≥21                    
Фасонные прутки (г/к, х/к и х/т - для лопаток паровых турбин; х/к и х/т - для связи лопаток паровых турбин) по ГОСТ 19442-74. Закалка на воздухе или в масло с 1000-1050 °C + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе (указана категория прочности)
КП45 Образец     441-607 617-784 ≥20       ≥60 ≥784 187-229        
Штамповки по ОСТ 1 90176-75. Закалка в масло или на воздухе с 1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе или в масле
  Образец     ≥412 ≥589 ≥20       ≥60 ≥882          

 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Листовой прокат. Закалка на воздухе с 960 °С + Отпуск
      ≥250 ≥930 ≥1270 ≥15       ≥60   360-380        
      ≥540 ≥780 ≥980 ≥20       ≥65   260-350        
      ≥600 ≥620 ≥780 ≥22       ≥65   210-250        

 

Механические свойства при повышенных температурах

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Образец прокатаный диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
    800   ≥69 ≥82 ≥48       ≥95            
    900   ≥63 ≥78 ≥60       ≥81            
    1000   ≥38 ≥53 ≥68       ≥90            
    1100   ≥24 ≥33 ≥72       ≥96            
    1200   ≥14 ≥20 ≥62       ≥95            
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1030-1050 °С + Отпуск при 680-700 °С
    20   570-590 700-730 19-22       66-68            
    200   530-550 650-660 ≥17       ≥67            
    300   510-550 600-650 14-16       66-69            
    400   460-490 570 13-15       64-67            
    500   440-470 520-540 15-18       ≥70            
    600   310-410 330-450 20-27       79-85 186-265          

 

Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Прутки при 20 °С. Закалка в масло с 1000-1050 °С + Отпуск при 750 °С (указана температура и время тепловой выдержки)
450 °С, 5000 ч       ≥430 ≥630 ≥24       ≥71            
500 °С, 10000 ч       ≥390 ≥610 ≥22       ≥63            
500 °С, 20000 ч       ≥370 ≥610 ≥20       ≥52            
500 °С, 5000 ч       ≥420 ≥610 ≥24       ≥71            

 

Механические свойства при испытании на длительную прочность

Предел ползучести, МПаСкорость позучести, %/чТемпература испытания, °CПредел длительной прочности, МПаДлительность испытания, чТемпература отпуска, °C
103 1/100000 450 441 10000 450
93 1/10000 500 216 100000 450
56 1/100000 500 142 10000 500
121 1/100000 400 118 100000 500

 

Технологические свойства

Обрабатываемость резаньем В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 235 и sВ=730 МПа Kn тв.спл.=0,8 Kn б.ст.=0,5. Для улучшения обрабатываемости и получения твердости НВ ≤ 170 заготовки подвергают отжигу при 740-780 °C в течение 1-3 ч с охлаждением на воздухе.
Особенности термической обработки Для получения показателей механических свойств и твердости, установленных СТ ЦКБ А 010 и для достижения максимальной коррозионной стойкости, детали (заготовки) арматуры должны подвергаться закалке и отпуску. Сталь мартенсито-ферритного класса применяют в закаленном и отпущенном состоянии. Для стали 12X13 обычно применяют два режима термической обработки, обеспечивающих сочетание коррозионной стойкости с различным уровнем прочности. Первый режим - закалка с 980-1020 °С с охлаждением в масле или на воздухе и отпуск при 250-400 °С, охлаждение на воздухе. Второй режим - закалка с 920-950 °С, охлаждение в масле или на воздухе и отпуск 540-700 °С. Если сталь 12X13 используется как жаропрочный материал, то термообработку проводят в виде закалки с 1000-1050 °С на воздухе или масле и отпуска при 650-790 °С с охлаждением на воздухе, масле или в воде. Нагрев под закалку крупногабаритных и сварных изделий, а также изделий, имеющих резкие переходы по толщине, проводят с предварительным подогревом при 700-750 °С. При этом время выдержки уменьшается на 25 %. Не допускается проводить отпуск при 400-500 °С в связи с тем, что резко падает ударная вязкость изделия. Низкий отпуск (275-350 °С) не допускается для крепежных деталей и прецизионных пар, так как во время работы и хранения при минусовых температурах может произойти увеличение их размеров в результате превращения остаточного аустенита в мартенсит. Сварные узлы и изделия из стали 12X13 для повышения коррозионной стойкости подвергают отжигу по режиму: нагрев до 690-750 °С, выдержка - 1,5-2,0 ч, охлаждение на воздухе.
Свариваемость Ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом, АрДС и КТС. Подогрев и термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкции.
Склонность к отпускной хрупкости Склонна.
Температура ковки Начала - 1230 °C, конца - 850 °C. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-350 мм - в ямах.

 

Температура критических точек

Критическая точкаТемпература °C
AC1 730
AC3 850
AR3 820
AR1 700
MN 370

 

Твёрдость

Состояние поставки, режим термообработкиHRCэ поверхностиHRCэ сердцевиныHRBHBHVHSD
ГОСТ 18907-73, ГОСТ 5949-75. Прокат г/к и кованый. Отжиг или отпуск       121-197    

 

Коррозионные свойства

СредаТемпература испытания °CСкорость коррозии, мм/годДлительность испытания, чГлубина мм/год
Вода 300   50 0,001
Морская вода     3000 0,001
7 % раствор HNO3 20   720 0,004

 

Жаростойкость

СредаТемпература испытания °CДлительность испытания, чГлубина мм/годГруппа стойкости или баллУвеличение массы г/(м2·ч)Потеря массы г/(м2·ч)
Воздух 600   0,02 4    
Воздух 800   0,45 6    
Воздух 900   1,5 Малостойкая    

 

Физические свойства

Температура испытания, °С020100200300400500600700800900100011001200
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) 217 217 212 206 198 189 180              
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа) 85   80 80 77 73 68 62            
Плотность (r, кг/м3) 7720 7720 7700 7670 7640 7620 7580 7550 7520 7490 7500      
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С))     28 28 28 28 27 26 26 25 27      
Уд. электросопротивление (R, НОм · м) 506 506 584 679 769 854 938 1021 1103          
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)     10,2 11,2 11,4 11,8 12,2 12,4 12,7 13 10,8 10,8   11,7
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))     473 487 506 527 554 586 636 657 657   666  

 

 

Обозначения

Механические свойства:
  • sв - Предел кратковременной прочности, [МПа]
  • sТ - Предел текучести, [МПа]
  • s0,2 - Предел пропорциональности (допуск на остаточную деформацию - 0,2%), [МПа]
  • d5 - Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
  • y - Относительное сужение, [ % ]
  • KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м2]
  • HB - Твердость по Бринеллю, [МПа]
  • HV - Твердость по Виккерсу, [МПа]
  • HSh - Твердость по Шору, [МПа]