Стальные заготовки 40Х13: сортовой прокат из коррозионностойкой мартенситной стали
Стальные заготовки 40Х13 — это сортовой и трубный прокат, изготовленный из коррозионностойкой мартенситной стали марки 40Х13 (аналог AISI 420, DIN 1.4034). Материал содержит 0,36–0,45 % углерода и 12–14 % хрома, что обеспечивает сочетание умеренной коррозионной стойкости и высокой твёрдости после термической обработки. Заготовки поставляются в виде круга, квадрата, полосы и труб, преимущественно в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 235 HB, что обеспечивает технологичность при механической обработке.
Сортамент и технические параметры
Прокат из 40Х13 выпускается по ГОСТ 5949-2018 (сортовой) и ГОСТ 18968-2019 (трубный). Диаметр круга — от 8 до 200 мм, сторона квадрата — от 12 до 100 мм. Предельные отклонения по диаметру соответствуют квалитетам h11–h12. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины. Поставка осуществляется без термической обработки либо после отжига; твёрдость в состоянии поставки — 170–235 HB.
| Параметр | Значение | Условие | Стандарт | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание углерода | 0,36–0,45 % | плавка | ГОСТ 5632 | основа твёрдости |
| Содержание хрома | 12–14 % | плавка | ГОСТ 5632 | коррозионная стойкость |
| Твёрдость поставки | 235 HB | отжиг | ГОСТ 5949 | обрабатываемость |
| Твёрдость после закалки | 48–54 HRC | 1000–1050 C, масло | ГОСТ 5949 | отпуск 200 C |
| Предел прочности | 640 МПа | закалка + отпуск | ГОСТ 5949 | в |
| Ударная вязкость | 25 Дж/см | отпуск 200 C | ГОСТ 5949 | KCU |
Термическая обработка и структура
Заготовки из 40Х13 подвергают закалке при 1000–1050 C с охлаждением в масле или на воздухе (для сечений до 25 мм), затем отпуску. Низкий отпуск при 150–200 C формирует мартенситную структуру с твёрдостью 48–54 HRC и применяется для режущего и измерительного инструмента. Высокий отпуск при 600–700 C обеспечивает твёрдость 28–35 HRC при повышенной вязкости — режим для деталей, работающих под ударными нагрузками. Отжиг при 750–800 C снижает твёрдость до 170–200 HB и применяется перед механической обработкой.
Области применения
- Режущий инструмент: ножи гильотинных ножниц, дисковые пилы, фрезы для деревообработки.
- Детали арматуры: шпиндели, золотники, седла запорной арматуры нефтегазового оборудования.
- Измерительный инструмент: калибры, шаблоны, линейки прецизионных станков.
- Быстроизнашивающиеся детали: плунжеры насосов, втулки, направляющие скольжения.
- Медицинский инструмент: хирургические лезвия, стоматологические наконечники (после полировки).
- Крепёж: высокопрочные болты, шпильки для агрессивных сред с умеренной коррозионной нагрузкой.
Технологические особенности обработки
Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии — удовлетворительная; рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C, после сварки — немедленный отпуск при 700–750 C для предотвращения образования холодных трещин. Шлифование сопровождается риском прижогов, поэтому применяют обильное охлаждение и мягкие круги. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях и пресной воде — удовлетворительная; в хлоридсодержащих средах возможна питтинговая коррозия.
Вопросы и ответы
Какой аналог стали 40Х13 зарубежного производства?
Ближайшие зарубежные аналоги — AISI 420, DIN 1.4034, EN X46Cr13. Они близки по составу, но могут отличаться по содержанию углерода и примесей.
До какой твёрдости можно закалить заготовки 40Х13?
После закалки при 1000–1050 C в масле достигается 48–54 HRC. Дальнейший отпуск при 200 C сохраняет твёрдость, при 600–700 C снижает её до 28–35 HRC.
Можно ли сваривать прокат из 40Х13?
Свариваемость ограниченная. Требуется подогрев 200–300 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующий отпуск при 700–750 C.
В каких средах 40Х13 устойчива к коррозии?
Сталь устойчива в атмосфере, пресной воде, слабых органических кислотах. В хлоридсодержащих и сильнокислых средах возможна питтинговая коррозия.
