Нержавеющий круг 08Х13: сортовой прокат с ферритной структурой
Нержавеющий круг 08Х13 — горячекатаный или кованый сортовой прокат круглого сечения из низкоуглеродистой хромистой стали мартенситно-ферритного класса. Содержание хрома на уровне 12–14 % обеспечивает коррозионную стойкость в слабоагрессивных средах, а пониженное содержание углерода (до 0,08 %) ограничивает склонность к закалке и повышает свариваемость. Материал поставляется в прутках мерной и немерной длины, диаметром от 10 до 250 мм, в состоянии термически обработанном (отожжённом) или без термообработки.
Круг 08Х13 относится к группе хромистых сталей, применяемых без дополнительного упрочнения. После отжига структура ферритная с включениями карбидов хрома, твёрдость не превышает 179–207 HB. В отличие от аустенитных марок типа 12Х18Н10Т, прокат 08Х13 не содержит никеля, что определяет его ферромагнитные свойства и более низкую стоимость при достаточной стойкости к атмосферной коррозии, водопроводной воде и органическим кислотам.
Химический состав и механические характеристики
Основные легирующие элементы круга 08Х13 регламентируются ГОСТ 5632 и ГОСТ 5949. Базовый состав включает хром (12,0–14,0 %), углерод (до 0,08 %), марганец (до 0,8 %) и кремний (до 0,8 %). Сера и фосфор ограничены до 0,025 % и 0,030 % соответственно. В зависимости от назначения допускаются микродобавки титана, алюминия или редкоземельных металлов для улучшения пластичности и свариваемости.
| Диаметр, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–40 | 275 | 440 | 20 | 179 |
| 42–90 | 265 | 430 | 18 | 187 |
| 95–180 | 255 | 420 | 16 | 197 |
Механические свойства круга 08Х13 в отожжённом состоянии обеспечивают достаточную обрабатываемость резанием и давлением. Прокат хорошо поддаётся холодной высадке, гибке и штамповке. Ударная вязкость KCU после отжига составляет не менее 59 Дж/см при комнатной температуре. Рабочий диапазон температур ограничен: при нагреве свыше 450 C наблюдается охрупчивание вследствие выделения -фазы, поэтому материал не применяется для длительной эксплуатации при высоких температурах.
Коррозионная стойкость и области применения
Круг 08Х13 демонстрирует устойчивость к атмосферным воздействиям, пресной и морской воде, растворам азотной кислоты низких концентраций, а также к щелочным средам. Материал не стоек в соляной и серной кислотах, а также в хлоридсодержащих растворах при повышенных температурах из-за склонности к питтинговой коррозии. Для повышения коррозионной стойкости поверхность прутков может подвергаться шлифовке или травлению.
Основные потребители сортового проката 08Х13 — предприятия энергетического машиностроения, химической и нефтегазовой отрасли. Из круга изготавливают:
- детали арматуры для трубопроводов — штоки, золотники, седла клапанов;
- крепёжные элементы — болты, шпильки, гайки для оборудования, работающего в атмосферных условиях;
- валы и оси насосов, перекачивающих воду и слабоагрессивные среды;
- детали бытовой техники и пищевого оборудования — ножи, валы, оси;
- заготовки для последующей высадки, штамповки и механической обработки.
В энергетике круг 08Х13 применяется для изготовления лопаток паровых турбин низкого давления, работающих при температурах до 400 C. В химическом машиностроении материал используется для деталей аппаратуры, контактирующей с разбавленной азотной кислотой при температуре до 60 C. Прокат также востребован в производстве медицинского инструмента и режущего инструмента для пищевой промышленности.
Технологические особенности обработки
Свариваемость круга 08Х13 ограниченная. При выполнении сварных соединений требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующий высокий отпуск для снятия напряжений. Наиболее предпочтительны методы сварки с минимальным тепловложением — аргонодуговая TIG и контактная точечная. Для получения качественного шва рекомендуется применять аустенитные сварочные материалы типа 07Х19Н10Б.
Обработка резанием круга 08Х13 характеризуется образованием сливной стружки и склонностью к налипанию на режущую кромку. Рекомендуется применение твёрдосплавного инструмента с покрытием и обильное охлаждение эмульсией. При шлифовании следует учитывать низкую теплопроводность материала, что требует применения абразивов на керамической связке и снижения скорости резания.
Прокат поставляется в соответствии с ГОСТ 2590 (горячекатаный) и ГОСТ 1133 (кованый). Кривизна прутков не должна превышать 2 мм на метр длины. Допуски на диаметр соответствуют классу точности Б или В. По требованию заказчика выполняется ультразвуковой контроль сплошности, а также контроль механических свойств на образцах, отобранных от каждой партии.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 08Х13 от стали 20Х13?
Основное отличие — содержание углерода: в 08Х13 оно ограничено 0,08 %, тогда как в 20Х13 достигает 0,20 %. Благодаря этому 08Х13 менее склонна к закалке, лучше сваривается и обладает более высокой пластичностью, но уступает 20Х13 по твёрдости и износостойкости после термообработки.
Подвергается ли круг 08Х13 закалке?
Формально сталь 08Х13 относится к мартенситно-ферритному классу и может упрочняться закалкой с 1000–1050 C. Однако из-за низкого содержания углерода прирост твёрдости ограничен, и на практике материал применяется преимущественно в отожжённом состоянии без термического упрочнения.
Какие допуски на диаметр предусмотрены для круга 08Х13?
Для горячекатаного проката по ГОСТ 2590 действуют допуски классов точности Б и В. Например, для диаметра 50 мм поле допуска класса Б составляет +0,4/0,5 мм, класса В — +0,8/1,0 мм. Кованый прокат по ГОСТ 1133 имеет более широкие допуски, зависящие от диаметра.
Можно ли использовать круг 08Х13 для пищевого оборудования?
Да, сталь 08Х13 допущена к контакту с пищевыми продуктами при условии отсутствия длительного воздействия агрессивных сред. Материал применяется для изготовления ножей, валов и деталей машин в мясоперерабатывающей и молочной промышленности, однако для ёмкостей и трубопроводов чаще выбирают аустенитные стали.
