Круг нержавеющий 20Х13

Пруток нержавеющий 20Х13 — сортовой прокат круглого сечения из коррозионностойкой жаропрочной стали мартенситного класса. Диаметр превышает 9 мм, поэтому материал поставляется прутками, а не в бухтах. По форме поперечного сечения обозначается также как круг нержавеющий 20Х13.

Расшифровка марки стали 20Х13

Маркировка по системе ГОСТ 5632: цифра 20 — среднее содержание углерода в сотых долях процента (≈ 0,20%); буква Х — хром; цифра 13 — его примерное количество в процентах (12–14%). Других легирующих элементов в составе нет. Сталь 20Х13 относится к классу мартенситных нержавеющих сталей — её структура после закалки формируется как мартенсит, что и определяет сочетание прочности с умеренной коррозионной стойкостью.

Химический состав по ГОСТ 5632-2014

Элемент	C	Cr	Si	Mn	Ni	S	P
Содержание, %	0,16–0,25	12,0–14,0	до 0,60	до 0,60	до 0,60	до 0,025	до 0,030

Хром 12–14% обеспечивает образование пассивирующей оксидной плёнки, которая защищает поверхность в атмосфере и пресной воде. Углерод в диапазоне 0,16–0,25% позволяет упрочнять сталь закалкой и сохранять достаточную пластичность. Кремний и марганец в пределах до 0,6% каждый выполняют технологические функции при выплавке (раскисление); на коррозионную стойкость и жаропрочность они влияют незначительно.

Механические свойства прутка (ГОСТ 5949-75)

Нормируемые свойства зависят от режима термообработки. Стандартный режим для прутков: закалка при 1000–1050 °C (охладитель — масло) + высокий отпуск при 660–790 °C (охладитель — воздух).

Показатель	Значение
Предел прочности σв	650–830 МПа
Предел текучести σт	440–635 МПа
Относительное удлинение δ5	10–16%
Относительное сужение ψ	50–55%
Ударная вязкость KCU	590–780 кДж/м²
Твёрдость HB (после отжига)	126–197
Твёрдость HB (после нормализации и отпуска)	207–241

Диапазон значений объясняется несколькими вариантами отпуска в ГОСТ 5949-75. Отпуск при 760–790 °C даёт пластичность и вязкость, близкие к верхним границам, и прочность у нижней. Отпуск при 660–700 °C — наоборот. Для деталей с циклическими ударными нагрузками выбирают режим с более высоким отпуском.

Физические свойства

Температура, °C	Плотность, кг/м³	Модуль упругости E, МПа·10⁵	Теплопроводность λ, Вт/(м·°C)
20	7670	2,18	23
100	7660	2,14	26
200	7630	2,08	26

Технологические свойства

Свариваемость

Ограниченно свариваемая. Способы: ручная электродуговая, аргонодуговая сварка. После сварки обязательна термообработка — снятие напряжений и восстановление структуры в зоне термического влияния. Без термообработки в ЗТВ формируется мартенсит с пониженной ударной вязкостью.

Обрабатываемость резанием

Удовлетворительная. Горячекатаный пруток в состоянии поставки (без термообработки) имеет повышенную твёрдость, затрудняющую черновую обработку. Для улучшения обрабатываемости рекомендуется предварительный отжиг. После закалки и высокого отпуска обрабатываемость резанием значительно лучше.

Склонность к отпускной хрупкости

Склонна. Критический температурный интервал — 450–550 °C. Охлаждение после высокого отпуска через этот диапазон должно быть ускоренным (масло или вода). Длительная эксплуатация или медленное охлаждение в диапазоне 450–550 °C ведут к необратимому снижению ударной вязкости.

Коррозионная стойкость

Устойчива в атмосфере, пресной воде, слабых органических кислотах. Неустойчива в средах с хлорид-ионами, концентрированных серной и соляной кислотах, щелочах. Для условий с повышенным содержанием хлоридов и для пищевых сред применяют аустенитные марки — например, круг нержавеющий 12Х18Н10Т.

ГОСТы и сортамент поставки

Круг нержавеющий 20Х13 производится в соответствии со следующими стандартами:

• ГОСТ 5949-75 — основной стандарт: сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. Горячекатаный и кованый прокат до 200 мм, калиброванный до 70 мм;
• ГОСТ 2590-2006 — сортамент горячекатаного круглого проката: диаметры, допуски, виды длин. Прутки поставляются мерной, немерной и кратной мерной длины. Из высоколегированной стали — длиной от 1 до 6 м;
• ГОСТ 7417-75 — калиброванная сталь круглого сечения диаметром 3–100 мм, холодное волочение или холодная прокатка;
• ГОСТ 14955-77 — круглый прокат со специальной отделкой поверхности, диаметром 0,2–50 мм. Качество поверхности по группам А–Е, точность изготовления по квалитетам h5–h12. Поставка в упаковке: прутки смазаны, завёрнуты в несколько слоёв водонепроницаемой бумаги, упакованы в ящик или мешок.

Прутки диаметром до 9 мм из горячекатаной стали допускается поставлять в мотках (бухтах).

Зарубежные аналоги

Страна / система	Обозначение
США (AISI/UNS)	AISI 420 / S42000
Япония	SUS 420J1
Чехия	17022

Прямые заменители по отечественным стандартам (ГОСТ 5632): 12Х13, 14Х17Н2. Стали 30Х13 и 40Х13 относятся к тому же хромистому ряду, однако содержат больше углерода, имеют иные режимы термообработки и не являются прямыми заменителями 20Х13.

Применение прутка 20Х13

Основная область — энергетическое машиностроение: рабочие и направляющие лопатки паровых турбин, диски турбин, болты и шпильки фланцевых соединений с длительным сроком службы, арматура крекинг-установок нефтепереработки при температурах до 500 °C. В печестроении — нагруженные детали, работающие в условиях циклических тепловых нагрузок до 500 °C.

Сталь мартенситного класса не применяется в пищевой промышленности и средах с хлорид-ионами. Для таких условий рассматривают аустенитные марки с более высоким содержанием хрома и никеля.

Условия поставки

Поставляется горячекатаный прокат по ГОСТ 5949-75 / ГОСТ 2590-2006 и калиброванный прокат по ГОСТ 7417-75. По вопросам наличия диаметров, длин и объёма партии обращайтесь к менеджерам. Прокат из нержавеющей стали в других формах — в разделе лента из нержавейки.