Поковки 20Х13 в Минске


Поковки из стали 20Х13: конструкционные и технологические характеристики

Поковки 20Х13 — изделия, получаемые горячей пластической деформацией заготовок из коррозионностойкой мартенситной стали 20Х13 (аналог AISI 420, DIN 1.4021). Марка регламентирована ГОСТ 5632 и ГОСТ 18968; механические свойства поковок — по ГОСТ 8479 и ГОСТ 25054. Углерод в пределах 0,16–0,25 % обеспечивает упрочняемость закалкой, хром 12–14 % — стойкость к атмосферной коррозии и воздействию слабоагрессивных сред. Поковки 20Х13 применяют в состоянии поставки (нормализация, отжиг) либо после термической обработки — закалки с отпуском.

Технология и режимы обработки

Нагрев под ковку выполняют до 1180–1220 C, ковку завершают при температуре не ниже 850 C, после чего следует замедленное охлаждение (в песке, термостате) во избежание трещин. Закалка — от 1000–1050 C в масле или на воздухе; отпуск выбирают по требуемой прочности: низкий 200–300 C даёт твёрдость 45–50 HRC, высокий 600–700 C — 25–32 HRC с повышенной ударной вязкостью. Поковки 20Х13 хорошо обрабатываются резанием в отожжённом состоянии (170–200 HB) и удовлетворительно — после улучшения. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 200–300 C и последующая термообработка.

Сортамент и контроль качества

  • Поковки круглого сечения диаметром 60–400 мм, квадрат 80 80 – 300 300 мм.
  • Плиты и бруски толщиной 40–250 мм для штамповой и корпусной оснастки.
  • Поковки по ГОСТ 8479 групп I–IV с нормированием макро- и микроструктуры.
  • Контроль: УЗК по ГОСТ 24507, испытания на растяжение и ударный изгиб (KCU) при +20 C.
  • Твёрдость в состоянии поставки — не более 229 HB (после отжига).

Типовые значения механических свойств

Состояниев, МПа0,2, МПа, %KCU, Дж/см
Отжиг590–640390–44018–2260–90
Закалка + отпуск 300 C1400–16001200–13509–1225–40
Закалка + отпуск 600 C900–1050750–85014–1850–80

Области применения

  • Валки, шпиндели и втулки прокатного и волочильного оборудования.
  • Крепёж, шпильки и фланцы арматуры нефтегазового и химического машиностроения.
  • Ножи, матрицы и пуансоны холодной штамповки, детали пресс-форм.
  • Рабочие колёса и корпусные детали насосов, работающих в слабоагрессивных средах.
  • Детали паровых и водяных задвижек, седла и затворы трубопроводной арматуры.

Вопросы и ответы

Какая твёрдость поковок 20Х13 после закалки и низкого отпуска?

После закалки от 1000–1050 C и отпуска 200–300 C твёрдость составляет 45–50 HRC при в 1400–1600 МПа.

Допускается ли сварка поковок из стали 20Х13?

Свариваемость ограниченная: необходим предварительный подогрев до 200–300 C, сварочные материалы с близким химсоставом и последующая термообработка для снятия напряжений.

Какой максимальный диаметр поковок 20Х13 по ГОСТ 8479?

Стандартный сортамент включает круг диаметром до 400 мм и квадрат до 300 300 мм; большие сечения изготавливают по согласованию.

Применяется ли 20Х13 при отрицательных температурах?

Эксплуатация ограничена до –40 C из-за склонности мартенситной структуры к хрупкому разрушению; для криогенных условий марку не используют.