Сталь 40х13 гост 5632 2014

Обновлено: 15.05.2024

ПРИМЕЧАНИЕ. Предел выносливости σ-1 = 372 МПа при n = 10 7 .

Коррозионная стойкость [10]

Вид
коррозии		 Среда Температура, °C Длительность
испытания, ч		 Глубина
коррозии,
мм/год		 Балл
стойкости
Общая Вода
дистиллированная		 20 2
Вода
шахтная
(кислая, pH = 0,5)		 20 1
Морская
вода		 100 93 0,01
63,4 %-ный раствор
H3SO4		 15 24 2,1
Пар-воздух 100 50 0,018 1
Промышленная
атмосфера		 20 3
Точечная Для повышения
коррозионной стойкости
рекомендуется производить
отпуск при температуре 300°C
или выше 650°C
Коррозионное
растрескивание
Межкристаллитная Проверка на склонность
к МКК по ГОСТ 6032-89
не предусмотрена

Механические свойства по ТУ (не менее) [5]

Для плоских образцов l=5,65√F н l=5d — дли цилиндрических.

Механические свойства стали при разных температурах [6]

t, °C σв, МПа σ0,2, МПа δ5, % ψ, % KCU,
кДж/м 2
20 900 710 16 52 550
200 830 670 14 57 1300
300 790 640 13 53 1250
400 720 580 12 52 1600
450 — — — — 1700
500 620 540 14 54 1650
550 540 490 16 69 1600
600 460 420 21 80 1600

ПРИМЕЧАНИЕ. Термическая обработка — режим I, пруток, продольные

Механические свойства стали (пруток, продольные образцы) при 20 °C после старения [6]

tст.,
°C		 τст, ч σв, МПа σ0,2, МПа δ5, % ψ, % KCU,
кДж/м 2
Исходное состояние 960 720 16 52 550
500 20 000 930 720 15 50 350
650 3000 875 690 16 51 450
550 7000 820 620 18 54 500
600 3000 820 630 20 56 600
600 10000 680 440 24 57 —

Релаксационные свойства* при 450°C [6]

σв, МПа Остаточные напряжения στ , МПа, за время, ч
100 1000 2000 3000 5000
300 135 115 105 100 94
250 130 95 85 78 68
200 110 85 80 73 64
150 82 63 54 63 46

* Свойства жаропрочности: после термической обработки по режиму: 1000 °C, воздух+отпуск при 650 °C на HB 269-285. Предел ползучести для 1 % деформации за 100 тыс. ч при 400 °C составляет 134 МПа, а при 450 °C — 84 МПа.

Сталь 40х13 гост 5632 2014

НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ, ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ*

Stainless steels and corrosion resisting, heat-resisting and creep resisting alloys. Grades

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 5632-2014 с ГОСТ 5632-72 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

МКС 77.080.20
ОКП 08 7030
08 7150

Дата введения 2015-01-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 375 "Металлопродукция из черных металлов и сплавов" на базе Федерального государственного унитарного предприятия "Центральный Научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина (ФГУП "ЦНИИчермет им.И.П.Бардина")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 марта 2014 г. N 65-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономии Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 октября 2014 г. N 1431-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5632-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1, 2019 год

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2022 год, введенная в действие с 23.08.2021

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на нержавеющие* деформируемые стали и сплавы на железоникелевой и никелевой основах, предназначенные для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах.

* Изменением N 1 по всему тексту стандарта заменены слова: "легированные нержавеющие" на "нержавеющие". - Примечание изготовителя базы данных.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2:1989) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода

ГОСТ 12345-2001 (ИСО 671:1982, ИСО 4935:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы

ГОСТ 12346-78 (ИСО 439:1982, ИСО 4829-1:1986) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния

ГОСТ 12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора

ГОСТ 12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама

ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома

ГОСТ 12351-2003 (ИСО 4942:1988, ИСО 9647:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия

ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля

ГОСТ 12353-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кобальта

ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена

ГОСТ 12355-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди

ГОСТ 12356-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана

ГОСТ 12357-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения алюминия

ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945:1977) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота

ГОСТ 12360-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения бора

ГОСТ 12361-2002 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия

ГОСТ 12362-79 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения микропримесей сурьмы, свинца, олова, цинка и кадмия

ГОСТ 12363-79 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения селена

ГОСТ 12364-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения церия

ГОСТ 12365-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения циркония

ГОСТ 17051-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения тантала

ГОСТ 17745-90 Стали и сплавы. Методы определения газов

ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа

ГОСТ 24018.0-90 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 24018.1-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения олова

ГОСТ 24018.2-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения сурьмы

ГОСТ 24018.3-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения свинца

ГОСТ 24018.4-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения висмута

ГОСТ 24018.5-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Метод определения свинца и висмута

ГОСТ 24018.6-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения мышьяка

ГОСТ 24018.7-91 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения углерода

ГОСТ 27809-95 Сталь и чугун. Методы спектрографического анализа

ГОСТ 28033-89 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа

ГОСТ 28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 29095-91 Сплавы и порошки жаропрочные, коррозионно-стойкие, прецизионные на основе никеля. Методы определения железа

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

Сталь 40Х13 коррозионностойкая

Цифра 40 указывает среднюю массовую долю углерода в стали сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 40Х13 составляет 0,40%.

Буква Х указывает, что сталь легирована хромом (Cr), цифра 13 после буквы указывает, что средняя массовая доля хрома составляет 13%.

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88
  • Калиброванный пругок ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75.
  • Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76.
  • Проволока 18143-72.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Характериситики, свойства и применение

Сталь 40Х13 является хромистой коррозионностойкой (нержавеющей) сталью мартенситного класса и применяется для изготовления деталей работающие при температуре до 400-450°С, а также деталей, работающие в коррозионных средах, например:

  • режущий инструмент,
  • мерительный инструмент,
  • пружины для работы до 400-450°C;,
  • карбюраторные иглы,
  • предметы домашнего обихода,
  • клапанные пластины компрессоров и другие детали

Cталь 40Х13 выплавляется в индукционных или дуговых печах. Сталь склонна к образованию горячих трещин при больших скоростях нагрева и охлаждения. При нагреве металл сажают в печь при температуре 500-540 °С, далее вместе с печью медленно нагревают до 830 °С. После выравнивания температуры по сечению можно вести ускоренный нагрев;

Cталь деформируется. Температура начала горячей деформации 1100°С, конца 850 °С. После деформации обязательно медленное охлаждение в стопе или песке;

Температура критических точек, °С

Химический состав, % (ГОСТ 5632-72)

C Si Mn Cr S Р Ti Cu Ni
не более не более
0,36-0,45 0,8 0,8 12,0-14,0 0,030 0,025 0,2 0,30 0,6

Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)

Номер марки Массовая доля элементов, %
Углерод Кремний Марганец Хром Железо Сера Фосфор Коррозионно-
стойкая
Не более
1-17 0,36-0,45 Не более 0,80 Не более 0,80 12,00-14,00 Осн. 0,025 0,030 +

Термообработка

Рекомендуемые режимы термической обработки:

  • I — отжиг при 740-780 °С;
  • II — закалка с 1030-1100°С на воздухе или в масле, отпуск при 550-650 °С;
  • III — закалка с 1050-1100°С в масле, отпуск при 200-300 °С.

При проведении термической обработки следует учитывать возможность самопроизвольного растрескивания детали при длительном вылеживании, поэтому отпуск проводится сразу после закалки.

Механические свойства

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм σв, МПа δ5, % Твердость
не менее
ГОСТ 5949-75 Пруток.Закалка с 1000-1050 °С в масле;
отпуск при 200-300 °С, охл. на воздухе или в масле		 Образцы — — Не менее HRCэ 52
ГОСТ 18907-73 Пруток:
шлифованный, обработанный
на заданную прочность
отожженный		 1-30

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп, °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/см 2 Твердость HRCэ, НВ
200 1620 1840 1 2 19 52
350 1450 1710 11 22 25 50
500 1390 1680 7 9 19 51
700 500 780 35 59 71 НВ 217

ПРИМЕЧАНИЕ: закалка с 1000 °С в масле.

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С Состояние поставки σ0,2,
МПа		 σв,
МПа		 δ5,
%		 ψ, % KCU,
Дж/см 2
20
410
470
510		 Закалка с 1030-1050°С на воздухе;
отпуск при 530°С, выдержка 2ч,
охл. на воздухе		 1420
1310
960
980		 1670
1360
1130
1070		 6
7
12
12		 34
36
45
49		 11
—
6
—
20
200
300
400
500
600		 Закалка с 1050°С на воздухе;
отпуск при 600 °С, выдержка 3ч.		 890
810
710
670
470
255		 1120
940
900
780
520
300		 13
11
10
12
20
21		 32
40
39
45
77
84		 12
49
69
73
78
118
20
400
450
500		 Закалка с 1050°С на воздухе;
отпуск при 650 °С, выдержка 3ч.
При 20°С НВ 277-286		 710
—
540
—		 930
—
640
540		 14
—
15
18		 42
—
44
67		 24
93
—
132
800
900
950
1000
1050
1100
1150
1200		 Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм;
скорость деформирования 16 мм/мин;
скорость деформации 0,009 1/c		 120
100
74
51
45
43
34
27		 130
125
90
75
57
53
40
32		 64
68
84
70
73
60
64
60		 96
92
96
98
100
98
100
100		 —
—
—
—
—
—
—
—

Механические свойства при 20 °С в зависимости от тепловой выдержки

ПРИМЕЧАНИЕ. Предел выносливости σ-1 = 370 МПа при σв=880 МПа, HB 270.

Ударная вязкость KCU

Состояние поставки KCU, Дж/см 2
при температуре, °С
+20 -78
Пруток диаметром 55 мм 54 7

Технологические свойства

Температура
ковки, °С		 Начала 1200,
конца 850.
Сечения до 200 мм
подвергаются
низкотемпературному
отжигу.
Свариваемость Не применяется
для сварных
конструкций.
Обрабатываемость
резанием		 Kv тв.спл. = 0,6 и Kv б.ст. = 0,4
в закаленном и
отпущенном
состоянии
при НВ 340 и σв=730 МПа.

Коррозионная стойкость

Среда Температура, °С Длительность
испытания, ч		 Глубина
коррозии, мм/год
H2SO4
(концентрированная)		 20 720 0,01
H2SO4
(63,4%-ный раствор)		 40 24 5,27
Аммиак (24%-ный) 20 720 0,0032

Стойкость конструкционных материалов против щелевой эрозии

Группа
стойкости		 Балл Эрозионная
стойкость по
отношению
к стали
12X18H10T		 Материал
(Хромистая
нержавеющая
сталь)
Стойкая 3 0,25-0,75 40X13

ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).

Сталь 20Х13 коррозионостойкая, жаропрочная, мартенситная

Цифра 20 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. для стали 20Х13 это значение равно 0,20%.

Буква «Х» указывает на содержание в стали хрома. Цифра 13 после буквы «Х» указывает примерное количество хрома в стали в процентах, округленное до
целого числа, т.е. содержание хрома около 13%.

Характеристики и назначение

Сталь 20Х13 относится к коррозионностойким, жаропрочным сталям мартенситного класса (основная структура мартенсит).
Сталь 20Х13 применяется для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам и работающие при температуре до 450—500 °С, а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре.

Свариваемость

Сталь 20Х13 ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АрДС и КТС. Подогрев и последующая термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкции.

Максимально допустимые температура применения стали 20Х13 в средах, содержащих аммиак

Максимально допустимые температура применения стали 20Х13 в водородосодержащих средах

Марка стали Температура, °С, при парциальном давлении водорода,
PH2, МПа (кгс/см 2 )
1,5(15) 2,5(25) 5(50) 10(100) 20(200) 30(300) 40(400)
20Х13 510 510 510 510 510 510 510
  • Параметры применения сталей, указанные в таблице, относятся также к сварным соединениям.
  • Парциальное давление водорода рассчитывается по формуле:
    PH2 = (C*Pp)/100,
    где C — процентное содержание в системе;
    PH2 — парциальное давление водорода;
    Pp — рабочее давление в системе.

Стойкость стали 20Х13 против щелевой эрозии

Группа
стойкости		 Балл Эрозионная
стойкость по
отношению к
стали 12X18H10T
Стойкие 2 0,75-1,5

Применение стали 20Х13 для изготовления основных деталей арматуры атомных станций

Марка стали Вид полуфабриката
или изделия		 Максимально
допустимая
температура
применения, °С
20Х13
ГОСТ 5632, ГОСТ 24030		 Листы, трубы, поковки, сортовой
прокат. Крепеж		 600
С Si Mn Cr Ni Ti S Р
не более не более
0,16-0,25 0,8 0,8 12,0-14,0 — — 0,025 0,030

Химический состав, % (ГОСТ 5632-81)

С Si Mn Cr S Р Ti Cu Ni
не более не более
0,16-0,25 0,8 0,8 12,0-14,0 0,025 0,030 0,2 0,30 0,6

Физические свойства

Модуль нормальной упругости Е, ГПа

Марка стали При температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
20X13 218 214 208 200 189 181 169 — — —

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка стали При температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
20X13 86 84 80 78 73 69 63 — — —

Плотность ρ кг/см 3 при температуре испытаний, °С

Сталь 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
20X13 7670 7660 7630 7600 7570 7540 7510 7480 7450 —

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Сталь 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
20X13 — 26 26 26 26 27 26 26 27 28

Удельное электросопротивление ρ нОм*м

Марка стали При температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
20X13 588 653 730 800 884 952 1022 1102 — —

Коэффициент линейного расширения α*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С

Сталь 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800 20-900 20-1000
20X13 10,2 11,2 11,5 11,9 12,2 12,8 12,8 13,0 — —

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С

Сталь 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800 20-900 20-1000
20X13 112 117 123 127 132 137 147 155 159 —
ГОСТ Состояние поставки Сечени σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см 2
не менее
ГОСТ 5949-75 Пруток. Закалка с
1000-1050 °С на воздухе
или в масле;
отпуск при 600-700 °С,
охл. на воздухе
или в масле		 60 635 830 10 50 59
Пруток. Закалка с
1000-1050 °С на воздухе
или в масле;
отпуск при 660-770 °С,
охл. на воздухе, в
масле или в воде		 60 440 650 16 55 78
ГОСТ 18907-73 Пруток шлифованный,
обработанный на
заданную прочность		 1-30 — 510-780 14 — —
ГОСТ 7350-77 Лист горячекатаный
или холоднокатаный.
Закалка с 1000-1050
°С на воздухе; отпуск
при 680-780 °С, охл.
на воздухе или с печью
(образцы поперечные)		 Св. 4 372 509 20 — —
ГОСТ 25054-81 Поковка. Закалка с
1000-1050 °С на воздухе
или в масле		 1000 441 588 14 40 39
ГОСТ 4986-79 Лента холоднокатаная. До 0,2 — 500 8 — —
Отжиг или отпуск при
740- 800 °С		 0,2-2,0 — 500 16 — —
ГОСТ 18143-72 Проволока термообработанная 1,0-6,0 — 490-780 14 — —

Механические свойства заготовок сечением 14 мм в зависимости от температуры отпуска

tотп.°С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см 2 Твердость HRCэ
200 1300 1600 13 50 81 46
300 1270 1460 14 57 98 42
450 1330 1510 15 57 71 45
500 1300 1510 19 54 75 46
600 920 1020 14 60 71 29
700 650 78 18 64 102 20
700 650 78 18 64 102 20

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 1050 °С на воздухе.

tисп.°С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см 2
Нормализация при 1000-1020 °С; отпуск при 730-750 °С. При 20 °СНВ 187-217
20 510 710 21 66 64-171
300 390 540 18 66 196
400 390 520 17 59 196
450 370 480 18 57 235
500 350 430 33 75 245
550 275 340 37 83 216
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, прокатанный.
Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с
800 59 70 51 98 —
850 — — 43 — —
900 — — 66 — —
1000 39 61 59 — —
1150 21 31 84 100 —

Механические свойства прутков при отрицательных температурах

tисп.°С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см 2
Сечение 25 мм. Нормализация при 1000 “С, охл. на воздухе;
отпуск при 680-750 °С
+20 540 700 21 62 76
-20 560 730 22 59 54
-40 580 770 23 57 49
-60 570 810 24 57 41
Сечение 14 мм. Закалка с 1050 °С на воздухе; отпуск при 600 °С
+20 — — — — 71
-20 — — — — 81
-60 — — — — 64

Механические свойства при испытании на длительную прочность

tисп.°С Предел
ползучести, МПа		 Скорость
ползучести, %/ч		 tисп.°С Предел длительной
прочности, МПа		 τ, ч
450 125 1/100000 450 289 10000
470 75 1/100000 470 191 10000
500 47 1/100000 500 255 100000
550 29 1/100000 550 157 100000

ПРИМЕЧАНИЕ. Предел выносливости σ-1 = 367 МПа при n = 10 7 (образцы гладкие).

Читайте также: