Стальной пруток 20Х13 в Минске


Стальной пруток 20Х13: характеристики, сортамент и применение

Стальной пруток 20Х13 — сортовой прокат из коррозионностойкой мартенситной стали, поставляемый в виде горячекатаных и калиброванных прутков круглого, квадратного и шестигранного сечения. Марка 20Х13 (аналог AISI 420, DIN 1.4021) содержит 0,16–0,25 % углерода и 12–14 % хрома, что обеспечивает сочетание умеренной коррозионной стойкости и высокой прочности после термической обработки. Пруток применяется в машиностроении, нефтегазовой арматуре, насосостроении и производстве крепёжных изделий, работающих в слабоагрессивных средах.

Сортамент и технические параметры

Прутки 20Х13 выпускают по ГОСТ 18968-73 (для горячекатаного и кованого сортамента) и ГОСТ 5949-2018 (калиброванный прокат). Диаметр горячекатаных прутков — от 5 до 200 мм, калиброванных — от 3 до 100 мм. Длина прутков в прутках — 1–6 м, в мотках — до 250 кг. Точность прокатки: обычная, повышенная и высокая (классы B, C, D по ГОСТ 5949). Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для калиброванного проката.

ПараметрЗначениеУсловиеСтандартПримечание
Диаметр прутка5–200 ммгорячекатаныйГОСТ 18968-73круг, квадрат, шестигранник
Предел текучести 355 МПапосле закалки + отпускГОСТ 5949-2018при 20 C
Твёрдость28–32 HRCзакалка 1000 C, отпуск 200 CГОСТ 5949-2018максимум 55 HRC
Относительное удлинение 16 %после термообработкиГОСТ 5949-2018при растяжении
Ударная вязкость 49 Дж/смпосле отпускаГОСТ 5949-2018KCU, 20 C
Рабочая температура–40…+450 Cдлительная эксплуатация—без окалинообразования

Химический состав и структура

Сталь 20Х13 — мартенситный класс. Массовая доля углерода — 0,16–0,25 %, кремния — до 0,8 %, марганца — до 0,8 %, хрома — 12–14 %, никеля — до 0,6 %, серы — до 0,025 %, фосфора — до 0,030 %. После закалки от 950–1050 C в масле или на воздухе формируется мартенситная структура с твёрдостью 45–55 HRC. Отпуск при 200–300 C повышает пластичность при сохранении прочности; отпуск при 600–700 C снижает твёрдость до 25–30 HRC и повышает ударную вязкость.

Области применения

  • Запорная и регулирующая арматура нефтегазового сортамента: шпиндели, золотники, седла клапанов, работающие при давлении до 16 МПа.
  • Насосное оборудование: валы, втулки, рабочие колёса центробежных насосов для перекачки слабоагрессивных жидкостей.
  • Крепёжные изделия: болты, шпильки, гайки для химической аппаратуры и трубопроводной обвязки.
  • Режущий и измерительный инструмент: ножи, лезвия, калибры, работающие при умеренных ударных нагрузках.
  • Детали пищевого машиностроения: валы мешалок, ножи куттеров, контактирующие с влажной средой.
  • Энергетическое оборудование: крепёж паровых турбин, детали арматуры паропроводов.

Термическая обработка и механические свойства

Режимы термообработки прутка 20Х13: закалка — нагрев до 1000–1050 C, охлаждение в масле; отпуск — 200–300 C (высокая твёрдость) или 600–700 C (повышенная пластичность). После закалки и низкого отпуска предел прочности — 1400–1600 МПа, предел текучести — 1100–1300 МПа. После высокого отпуска предел прочности — 700–850 МПа, относительное удлинение — 16–20 %. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термообработка.

Вопросы и ответы

Чем отличается пруток 20Х13 от 12Х13?

Марка 20Х13 содержит больше углерода (0,16–0,25 % против 0,09–0,15 %), что обеспечивает более высокую твёрдость после закалки — до 55 HRC против 45 HRC. Пруток 12Х13 пластичнее и лучше сваривается, но уступает по износостойкости.

Какой диаметр прутка 20Х13 доступен для калиброванного проката?

Калиброванные прутки по ГОСТ 5949-2018 выпускают диаметром от 3 до 100 мм с полем допуска h9, h11 или h12. Для горячекатаного сортамента диапазон — от 5 до 200 мм.

При какой температуре эксплуатируется пруток 20Х13?

Длительная рабочая температура — от –40 до +450 C. При нагреве выше 450 C начинается интенсивное окалинообразование и снижение коррозионной стойкости.

Можно ли сваривать пруток 20Х13?

Свариваемость ограниченная. Требуется предварительный подогрев до 200–300 C, применение аустенитных электродов и последующая термообработка для снятия напряжений. Без подогрева возможно образование холодных трещин.