Стальной круг 3Х13 — коррозионностойкий прокат для машиностроения
Стальной круг 3Х13 — горячекатаный или кованый сортовой прокат из коррозионностойкой стали мартенситного класса. Материал относится к группе хромистых сталей с содержанием хрома 12,0–14,0 %, что обеспечивает повышенную стойкость к окислительным средам и атмосферной коррозии. Круг 3Х13 применяется в узлах трения, арматуре и деталях, работающих при умеренных нагрузках без ударных воздействий.
Химический состав и механические характеристики
Сталь 3Х13 легирована хромом и углеродом; молибден, никель и ванадий присутствуют в остаточных количествах. После закалки от 950–1050 C и низкого отпуска материал приобретает твердость 48–56 HRC, что делает его пригодным для режущего и мерительного инструмента. В отожженном состоянии твердость снижается до 187–229 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием.
- Предел прочности при растяжении — 950–1200 МПа (после термообработки);
- Предел текучести — не менее 700 МПа;
- Относительное удлинение — 10–14 %;
- Ударная вязкость KCU — 20–40 Дж/см;
- Твердость после закалки и отпуска — 48–56 HRC.
Технологические особенности обработки
Круг 3Х13 склонен к образованию закалочных трещин при резком охлаждении, поэтому термическая обработка выполняется в масле или с подстуживанием на воздухе. Сварка стали затруднена из-за мартенситного превращения в зоне термического влияния; при необходимости соединений применяют предварительный подогрев до 250–400 C и последующий высокий отпуск. Обработка давлением в холодном состоянии не рекомендуется из-за высокой твердости; гибка и штамповка выполняются в подогретом состоянии.
Применение в промышленности
Из круга 3Х13 изготавливают детали, требующие сочетания коррозионной стойкости и износостойкости при отсутствии значительных ударных нагрузок. Материал востребован в пищевом машиностроении, химическом аппаратостроении и производстве запорной арматуры.
- Плунжеры, штоки и валы насосов, перекачивающих агрессивные среды;
- Седла и запорные элементы клапанов, работающие при температуре до 450 C;
- Режущий инструмент — ножи, фрезы, развертки для обработки неметаллических материалов;
- Калибры, скобы и другие мерительные инструменты;
- Детали бытовой техники и медицинского оборудования.
Сортамент и поставка
Круг 3Х13 поставляется в виде прутков диаметром от 10 до 250 мм. Горячекатаный прокат диаметром до 80 мм имеет допуск h9–h11, кованый — h12–h14. Длина прутков — 2–6 м, возможно изготовление мерной длины по требованию заказчика. Поверхность проката не требует дополнительной обработки, если отсутствуют дефекты — плены, трещины и закаты.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | Твердость, HB | Допуск | Типовая длина, м |
|---|---|---|---|---|
| 10–40 | Горячекатаный | 187–229 | h9–h11 | 2–6 |
| 42–80 | Горячекатаный | 187–229 | h9–h11 | 2–6 |
| 85–150 | Кованый | 187–229 | h12–h14 | 2–4 |
Нормативная документация
Качество круга 3Х13 регламентируется ГОСТ 5949-75 (сортамент и технические требования) и ГОСТ 2590-2006 (горячекатаный прокат круглого сечения). Химический состав контролируется по ГОСТ 5632-72. По согласованию с изготовителем возможна поставка проката с ультразвуковым контролем сплошности для ответственных деталей.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 3Х13 от стали 20Х13?
Основное отличие — повышенное содержание углерода (0,25–0,34 % против 0,16–0,25 %). Это обеспечивает более высокую твердость после закалки (до 56 HRC), но снижает пластичность и свариваемость. Сталь 20Х13 применяется для менее нагруженных деталей, где не требуется высокая износостойкость.
Подвергается ли круг 3Х13 закалке?
Да, закалка выполняется от 950–1050 C с охлаждением в масле. После низкого отпуска при 200–300 C твердость достигает 48–56 HRC. Для деталей, работающих при повышенных температурах, применяют высокий отпуск при 600–650 C, снижающий твердость до 22–30 HRC.
Какие виды коррозии выдерживает сталь 3Х13?
Материал стоек к атмосферной коррозии, пресной воде, слабым растворам органических кислот и щелочей. Не рекомендуется эксплуатация в морской воде, растворах соляной и серной кислот, а также в средах, содержащих хлориды, из-за склонности к питтинговой коррозии.
Возможна ли сварка круга 3Х13?
Сварка возможна, но требует предварительного подогрева до 250–400 C и последующего отпуска для снятия напряжений. Рекомендуются электроды типа 12Х13 или аустенитные марки. Сварные соединения имеют пониженную пластичность, поэтому для динамически нагруженных узлов предпочтительны резьбовые или прессовые соединения.
