Сталь 30Х13 (3Х13)
Обозначения
Название | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ кириллица | 30Х13 |
Обозначение ГОСТ латиница | 30X13 |
Транслит | 30H13 |
По химическим элементам | 30Cr13 |
Название | Значение |
---|---|
Обозначение ГОСТ кириллица | 3Х13 |
Обозначение ГОСТ латиница | 3X13 |
Транслит | 3H13 |
По химическим элементам | 3Cr13 |
Описание
Сталь 30Х13 применяется: для изготовления режущего, мерительного инструмента, пружин, карбюраторных игл, штоков поршневых компрессоров, деталей внутренних устройств аппаратов и других различных деталей, работающих на износ в слабоагрессивных средах до +450 °С; для производства различных ответственных деталей авиастроения, пружин, предназначенных для работы при температурах до 300−350 °С и других деталей, работающих при высоких напряжениях; пружинных упорных плоских внутренних эксцентрических колец, применяемых для фиксации деталей в корпусах до +300 °С; цельнокатаных колец различного назначения.
Примечание
Сталь хромистая коррозионностойкая мартенситного класса.
Сталь применяется после закалки и низкого отпуска со шлифованной и полированной поверхностью, обладает повышенной твёрдостью.
Стандарты
Название | Код | Стандарты |
---|---|---|
Сортовой и фасонный прокат | В22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
Проволока стальная легированная | В73 | ГОСТ 18143-72 |
Обработка металлов давлением. Поковки | В03 | ГОСТ 25054-81, ОСТ 5Р.9125-84, ОСТ 26-01-135-81, TУ 14-1-1530-75, TУ 0306.018-80, СТ ЦКБА 010-2004 |
Листы и полосы | В33 | ГОСТ 4405-75, ГОСТ 5582-75, TУ 14-1-1422-75, TУ 14-1-2186-77, TУ 14-1-3620-83 |
Ленты | В34 | ГОСТ 4986-79 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | В30 | ГОСТ 5632-72 |
Сортовой и фасонный прокат | В32 | ГОСТ 5949-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73, ОСТ 1 92049-76, TУ 14-1-2972-80, TУ 14-1-377-72, TУ 14-1-3957-85, TУ 14-1-5.15-74, TУ 14-1-655-73, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-5162-92 |
Классификация, номенклатура и общие нормы | В20 | ОСТ 1 90005-91 |
Болванки. Заготовки. Слябы | В21 | ОСТ 1 90176-75 |
Болванки. Заготовки. Слябы | В31 | ОСТ 3-1686-90, ОСТ 95-10-72, TУ 24-03.113-91 |
Термическая и термохимическая обработка металлов | В04 | СТП 26.260.484-2004, СТ ЦКБА 016-2005 |
Отливки со специальными свойствами (чугунные и стальные) | В83 | TУ 14-1-1650-76 |
Химический состав
Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | Fe | Cu | V | Ti | Mo | W |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TУ 14-1-2186-77 | 0.25-0.34 | ≤0.025 | ≤0.03 | ≤0.6 | 12-14 | ≤0.6 | ≤0.5 | Остаток | ≤0.3 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.3 | ≤0.2 |
TУ 14-1-5162-92 | 0.26-0.35 | ≤0.025 | ≤0.03 | ≤0.8 | 12-14 | ≤0.8 | ≤0.6 | Остаток | ≤0.3 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.3 | ≤0.2 |
По ТУ 14-1-2186-77 для стали, выплавленной электрошлаковым переплавом содержание S ≤ 0,015 %.
Механические характеристики
Сечение, мм | t отпуска, °C | sТ|s0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | d4 | d | y, % | кДж/м2, кДж/м2 | Твёрдость по Бринеллю, МПа | HRC |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с | ||||||||||
- | - | ≥77 | ≥89 | ≥67 | - | - | ≥98 | - | - | - |
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки) | ||||||||||
- | - | ≥670 | ≥860 | ≥16 | - | - | - | - | - | - |
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91 | ||||||||||
- | - | - | 1520-1810 | - | - | - | - | - | - | 44-50 |
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с | ||||||||||
- | - | ≥93 | ≥130 | ≥82 | - | - | ≥82 | - | - | - |
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки) | ||||||||||
- | - | ≥610 | ≥800 | ≥18 | - | - | - | - | - | - |
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91 | ||||||||||
- | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 48-55 |
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-10-72. Закалка в масло или на воздухе с 950-1050 °С + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе (образцы) | ||||||||||
≤200 | 200-350 | - | - | - | - | - | - | - | - | 45-53 |
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с | ||||||||||
- | - | ≥50 | ≥76 | ≥70 | - | - | ≥97 | - | - | - |
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки) | ||||||||||
- | - | 420-450 | ≥670 | 23-26 | - | - | - | - | - | - |
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-10-72. Закалка в масло или на воздухе с 950-1050 °С + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе (образцы) | ||||||||||
≤200 | 600-680 | ≥588 | ≥805 | ≥12 | - | - | ≥45 | ≥392 | 217-255 | 26-33 |
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с | ||||||||||
- | - | ≥37 | ≥43 | ≥71 | - | - | ≥98 | - | - | - |
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки) | ||||||||||
- | - | ≥620 | ≥800 | ≥20 | - | - | - | - | - | - |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе | ||||||||||
≤60 | 220-300 | 1176-1372 | 1470-1666 | 1-6 | - | - | 2-7 | - | 460-530 | 49.5-55.5 |
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с | ||||||||||
- | - | ≥26 | ≥29 | ≥74 | - | - | ≥98 | - | - | - |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе | ||||||||||
≤60 | 650-670 | ≥686 | ≥882 | ≥10 | - | - | ≥40 | ≥294 | 269-330 | 29-37 |
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч) | ||||||||||
- | - | ≥700 | ≥940 | ≥16 | - | - | ≥52 | - | - | - |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе | ||||||||||
≤60 | 670-720 | ≥588 | ≥784 | ≥12 | - | - | ≥42 | ≥392 | 235-277 | 23-30 |
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч) | ||||||||||
- | - | ≥660 | ≥820 | ≥14 | - | - | ≥58 | - | - | - |
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе | ||||||||||
60-200 | 670-720 | ≥588 | ≥735 | ≥12 | - | - | ≥40 | ≥392 | 235-277 | 23-30 |
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч) | ||||||||||
- | - | ≥630 | ≥770 | ≥13 | - | - | ≥53 | - | - | - |
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Отжиг или отпуск при 740-800 °C (образцы) | ||||||||||
0.2-2 | - | - | ≥540 | - | ≥15 | - | - | - | - | - |
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч) | ||||||||||
- | - | ≥570 | ≥710 | ≥13 | - | - | ≥53 | - | - | - |
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Отжиг или отпуск при 740-800 °C (образцы) | ||||||||||
0.2 | - | - | ≥540 | - | ≥8 | - | - | - | - | - |
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч) | ||||||||||
- | - | ≥530 | ≥610 | ≥14 | - | - | ≥55 | - | - | - |
- | - | ≥410 | ≥450 | ≥21 | - | - | ≥81 | - | - | - |
Листовой горячекатаный (1,5-3,9 мм) и холоднокатаный (0,7-3,9 мм) прокат по ГОСТ 5582-75. Отжиг или отпуск при 740-800 °C | ||||||||||
- | - | - | ≥540 | ≥17 | - | - | - | - | - | - |
Поковки. Закалка в масло с 1000-1050 °C + отпуск при 620-680 °C, охлаждение на воздухе | ||||||||||
≤300 | - | - | - | - | - | - | - | - | 269-302 | - |
Поковки. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-750 °C, охлаждение на воздухе | ||||||||||
≤300 | - | ≥710 | ≥850 | ≥12 | - | - | ≥40 | ≥350 | - | - |
1000 | - | ≥588 | ≥735 | ≥14 | - | - | ≥40 | ≥290 | - | - |
Проволока термообработанная в состоянии поставки по ГОСТ 18143-72 (относительное удлинение, % при расчетной длине образца 100 мм указано дл я проволоки 1-го класса, в скобках - для 2-го класса) | ||||||||||
1-6 | - | - | 590-830 | - | - | ≥16 (≥12) | - | - | - | - |
Проволока. Отжиг или отпуск при 740-800 °C | ||||||||||
1-6 | - | - | 490-830 | - | ≥12 | - | - | - | - | - |
Прутки со специальной отделкой поверхности в состоянии поставки по ТУ 14-1-5162-92. Отжиг. Относительное удлинение указано при расчетной длине образца 100 мм | ||||||||||
- | - | 530-780 | - | - | ≥12 | - | - | - | - | |
Прутки со специальной отделкой поверхности по ТУ 14-1-5162-92. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск при 440-460 °C, охлаждение на воздухе. Относительное удлинение указано при расчетной длине образца 100 мм | ||||||||||
- | - | 1520-1810 | - | - | ≥3.5 | ≥40 | - | - | 44-50 | |
Прутки, обработанные на заданную прочность (ТП) по ГОСТ 18907-73 | ||||||||||
≥5 | - | - | 530-780 | - | - | ≥12 | - | - | - | - |
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по СТП 26.260.484-2004. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе | ||||||||||
250-300 | ≥1400 | ≥1700 | ≥10 | - | - | ≥35 | ≥490 | - | - | |
350-400 | ≥1300 | ≥1600 | ≥10 | - | - | ≥35 | ≥490 | - | - | |
600-650 | ≥700 | ≥900 | ≥16 | - | - | ≥35 | ≥490 | - | - | |
700-750 | ≥600 | ≥800 | ≥13 | - | - | ≥45 | ≥588 | - | - | |
Штамповки по ОСТ 1 90176-75. Закалка в масло или на воздухе с 1000-1050 °C + Отпуск при 200-300 °C, охлаждение на воздухе или в масле | ||||||||||
- | - | - | - | - | - | - | - | - | ≥48 |
Описание механических обозначений
Название | Описание |
---|---|
Сечение | Сечение |
sТ|s0,2 | Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2% |
σB | Предел кратковременной прочности |
d5 | Относительное удлинение после разрыва |
d4 | Относительное удлинение после разрыва |
d | Относительное удлинение после разрыва |
y | Относительное сужение |
кДж/м2 | Ударная вязкость |
HRC | Твёрдость по Роквеллу (индентор алмазный, сфероконический) |
Физические характеристики
Температура | Е, ГПа | G, ГПа | r, кг/м3 | l, Вт/(м · °С) | R, НОм · м | a, 10-6 1/°С | С, Дж/(кг · °С) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 216 | 86 | 7670 | - | 522 | - | - |
20 | 223 | - | 7670 | - | 522 | - | - |
100 | 212 | 84 | 7650 | 26 | 595 | 102 | 473 |
200 | 206 | 81 | 7620 | 27 | 684 | 109 | 486 |
300 | 196 | 77 | 7600 | 28 | 769 | 111 | 504 |
400 | 187 | 74 | 7570 | 28 | 858 | 117 | 525 |
500 | 177 | 69 | 7540 | 27 | 935 | 12 | 532 |
600 | 166 | 64 | 7510 | 27 | 1015 | 123 | 586 |
700 | - | - | 7480 | 27 | 1099 | 125 | 641 |
800 | - | - | 7450 | 25 | - | 126 | 679 |
900 | - | - | 7460 | 27 | - | - | 657 |
1000 | - | - | - | - | - | 106 | 691 |
1200 | - | - | - | - | - | 122 | 682 |
Описание физических обозначений
Название | Описание |
---|---|
Е | Модуль нормальной упругости |
G | Модуль упругости при сдвиге кручением |
r | Плотность |
l | Коэффициент теплопроводности |
R | Уд. электросопротивление |
a | Коэффициент линейного расширения |
С | Удельная теплоемкость |
Технологические свойства
Название | Значение |
---|---|
Свариваемость | Не применяется для сварных конструкций. |
Склонность к отпускной хрупкости | Малосклонна. |
Температура ковки | Начала - 1250 °C, конца - 850 °C. Сечения до 400 мм подвергаются низкотемпературному отжигу с одним переохлаждением. |
Флокеночувствительность | не чувствительна. |
Обрабатываемость резаньем | В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 241 и sВ=730 МПа Kn тв.спл.=0,7 Kn б.ст.=0,45. Для улучшения обрабатываемости и получения твердости НВ ≤ 205 заготовки подвергают отжигу при 740-780 °C в течение 2-6 ч с охлаждением на воздухе. |
Особенности термической обработки | Изделия из стали можно подвергать закалке, отпуску, отжигу. Закалку и отпуск изделий проводят для достижения: а) максимальной коррозионной стойкости; б) заданного уровня механических свойств. Закалку изделий из стали проводят в масло с 1000-1050 °С. Время выдержки при нагреве под закалку для изделий с толщиной стенки или диаметром до 10 мм - 20 мин, свыше 10мм-20 мин + 1 мин на 1 мм максимальной толщины. Сталь чувствительна к трещинам, поэтому нагрев толстостенных и сложных по конфигурации изделий под закалку начинают с 500-650 °С и ведут медленно до 800 °С, после выравнивания температуры скорость нагрева следует увеличить. Сразу после закалки (во избежание самопроизвольного растрескивания) изделия из сталей мартенситного класса необходимо подвергнуть отпуску. Максимальные прочностные свойства изделия приобретают после отпуска по режиму: нагрев до 250-300 °С, выдержка 1-3 ч, охлаждение на воздухе. Максимальную коррозионную стойкость и пластичность изделия приобретают после отпуска по режиму: нагрев до 700-750 °С, выдержка - 20 мин + 1 мин на 1 мм максимальной толщины металла, но не менее 40 мин, охлаждение в масле. Смягчающей термической обработкой является отжиг при 750-850 °С с охлаждением с печью до 500 °С. Упругие элементы, изготовленные из стали 30X13, после закалки подвергают отпуску при 400 °С с выдержкой 1-2 ч, охлаждение на воздухе. Не допускается производить отпуск при 450-550 °С, так как это приводит к снижению ударной вязкости. Заготовки для улучшения механической обрабатываемости подвергают промежуточному отжигу при 600-760 °С в течение 2-4 ч. Для получения показателей механических свойств и твердости, установленных СТ ЦКБА 010 и для достижения максимальной коррозионной стойкости, детали (заготовки) арматуры должны подвергаться закалке и отпуску. Нагрев деталей (заготовок) в интервале температур от 500 °С до 800 °С должен производиться со скоростью не более 200 °С в час. В интервале температур 750 - 800 °С необходимо дать выдержку до полного прогрева садки. Дальнейший нагрев до температуры закалки производится по мощности печи. Для деталей толщиной (диаметром) до 120 мм скорость нагрева не лимитируется и выдержка при температуре от 750 °С до 800 °С не производится. Время между закалкой и началом отпуска - не более 3 часов. Детали, входящие в узлы трения и уплотнения затвора трубопроводной арматуры, могут подвергаться поверхностной закалке с нагревом токами высокой частоты (ТВЧ) с целью повышения твердости при одновременном сохранении высоких механических свойств в сердцевине детали. Поверхностная закалка с нагревом ТВЧ применяется для деталей толщиной (диаметром) не менее 15 мм и производится только после предварительной улучшающей термической обработки на твердость до 36,5 HRC. |