Сталь 30Х13

Сталь марки 30Х13 относится к категории коррозионностойких жаропрочных металлов мартенситного класса. Сплав проявляет повышенную устойчивость к высоким температурам и коррозии. Отличные эксплуатационные характеристики этого материала в сочетании с доступной ценой делают его одним из наиболее востребованных для использования в условиях высоких температурных режимов и слабоагрессивных средах.

Расшифровка стали 30Х13

Расшифровка маркировки сплава 30Х13 основывается на наличии в нем хрома и углерода:

• «30» – содержание углерода в нержавейке составляет примерно 0,3 %;

• «Х13» – в стали содержится около 13 % хрома.

Химический состав сплава 30Х13 и его влияние на свойства стали

В состав нержавеющей стали 30Х13 входят следующие химические элементы:

Химический состав оказывает значительное влияние на свойства данного металла.

• Хром в большом количестве способствует повышению стойкости материала к коррозионным воздействиям. На поверхности изделий образуется пленка, защищающая от влаги. Она также предотвращает разрушительное действие слабых кислотных и щелочных растворов.

• Никель делает лучше пластические свойства металла и его ударопрочность, способствует податливости закаливанию. Он также повышает воздействие хрома на устойчивость сплава к коррозии.

Характеристики марки стали 30Х13

К основным параметрам сплава можно отнести следующее:

• Его твердость по Бринеллю (HB) варьируется от 131 МПа до 207 МПа. Точный показатель зависит от температуры эксплуатации.

• Плотность металла составляет 7 670 кг/м3. Это соответствует средним характеристикам среди нержавеек с аналогичным химическим составом.

• Предел текучести марки 30Х13 – 700 МПа при комнатной температуре (+20 ^ОС). При повышении температурной нагрузки он постепенно уменьшается (410 МПа при +600 ^ОС).

Допустимое напряжение сплава при комнатной температуре по деформации на разрыв – 940 МПа. Сплав менее пластичен, чем сталь марки 20Х13, которая относится к тому же классу.

Механические свойства металла

Механические характеристики шлифованных прутков (ГОСТ 18907-73), термически обработанных под требуемую прочность, диаметр которых составляет от 1 мм до 30 мм при комнатной (+20 ^ОС) температуре:

Механические параметры образцов (ГОСТ 5949-2018), прошедших закалку при температуре от +950 ^ОС до +1 020 ^ОС, отпуск в пределах +200-300 ^ОС, охлаждение на воздухе или в масле:

Механические свойства поковок (ГОСТ 25054-81) сечением до 1 000 мм после закалки при температуре от +1 000 ^ОС до +1 050 ^ОС в масле, отпуске +700-750 ^ОС на воздухе:

Механические характеристики термообработанной проволоки (ГОСТ 18143-72) сечением от 1 мм до 6 мм:

Механические параметры нержавейки 30Х13 при комнатной температуре (+20 ^ОС):

Твердость металла после закаливания и отпуска (HB 10-1) по ГОСТу 25054-81 составляет 235-277 МПа, после отжига согласно ГОСТу 5949-2018 – от 131 МПа до 207 МПа.

Физические свойства сплава 30Х13

Физические параметры нержавейки данной марки в зависимости от температуры испытаний:

Технологические параметры марки 30Х13

Технологические свойства нержавейки данной марки:

• Ее нельзя применять для сварных конструкций.

• Сталь не чувствительна к флокенам.

• Обрабатывание сплава резанием производится в закаленном и отпущенном состоянии – HB=241, σв = 730 МПа, Кυ тв. спл = 0,7, Кυ б.ст = 0,45.

• Металл мало склонен к отпускной хрупкости.

• Температура начала ковки +1 250 ^ОС, конца – +850 ^ОС. Изделия сечением до 400 мм необходимо подвергать низкотемпературному отжигу с 1 переохлаждением.

• Температура критических точек: Ac1 = +810 ^ОС, Ac3 (Acm) = +860 ^ОС, Ar3 (Arcm) = +660 ^ОС, Ar1 = +710 ^ОС, Mn = +240 _^ОС.

Сплав хорошо выдерживает горячую деформацию при нагреве в диапазоне температур +1 100-850 ^ОС. Но если скорость нагревания большая, то материал склонен к трещинообразованию. Прогрев стоит производить медленно до +830 ^ОС. После окончания процесса деформирования лучше охладить изделие в песке, стопе или печи.

В холодном виде деформация металла ограничена. После нее требуется отжиг при температуре +750 ^ОС. Как смягчающую термическую обработку, применяющуюся после горячей деформации, можно использовать метод промежуточного отжига (+740-800 ^ОС) или способ полного отжига (810-880 ^ОС).

Финишная термообработка выполняется закалкой стали в температурном диапазоне от +950 ^ОС до +1 050 ^ОС. Охлаждения делается на воздухе, в масле. Отпуск производится по заданной коррозионной устойчивости и твердости.

 Если нержавейка предназначается для выпуска хирургического инструментария, то желательно закалку проводить поэтапно – от +1 020 ^ОС до +1 040 ^ОС. Дальнейшее охлаждение делается при температуре +350 ^ОС в щелочи. Это способствует увеличению параметров изделия по упругости и снижению склонности к короблению.

Коррозионные свойства

После закалки с оптимальной температурой, которая обеспечивает полное растворение содержащихся в металле карбидов, сталь марки 30Х13 обладает высокой коррозионной стойкостью. Однако повышение температурного режима отпуска (до +600 ^ОС) приводит к снижению общей коррозионной устойчивости. Это происходит из-за обеднения твердого раствора по хрому в результате выделения его карбидов. Далее она несколько увеличивается, но не выходит на уровень, который достигается в низкоотпущенном или закаленном состоянии.

Для получения высоких показателей по твердости и устойчивости к коррозии применять материал стоит после отпуска в температурном интервале от +200 ^ОС до +400 ^ОС. Конструкционную сталь хорошего качества получают, если отпуск производится при температуре +600-650 ^ОС.

Формы поставки материала из стали 30Х13

Нержавейка 30Х13 выпускается во многих видах проката и сортамента. Это дает возможность подобрать наиболее подходящий вариант для изготовления конкретного металлоизделия. Сталь поставляется в виде (согласно ГОСТу):

• Кованых прутков круглого и квадратного сечения – 1133-71;

• Горячекатаных круглых стержней – 2591-2006;

• Круглых прутков со специальной обработкой поверхности – 14955-77;

• Калиброванного круглого проката – 7417-75;

• Горячекатаных квадратов – 2590-2006;

• Калиброванных квадратных стержней – 8559-75;

• Стержни, обработанные термически, шлифованные и нагартованные – 18907-73;

• Проволоки – 10543-98;

• Проволочного сеточного проката из рифленого полуфабриката – 3306-88;

• Коррозионно- и жаростойкой проволоки – 18143-72;

• Лент холодной прокатки – 4986-79;

• Полос горячей прокатки – 103-2006;

• Полосового проката кованого и горячекатаного из инструментальной нержавейки – 4405-75;

• Листов холодного деформирования – 19904-90;

• Листового проката горячей обработки – 19903-2015; 

• Тонких листов, стойких к коррозии и высокой температуре – 5582-75;

• Поковок – 25054-81;

• Горячекатаных шестигранников – 2879-2006;

• Калиброванных шестигранных прутков – 8560-78;

• Металлопродукции из нержавеющей коррозионностойкой, жаростойкой и жаропрочной стали – 5949-2018.

Применение сплава

Отличная устойчивость к высоким температурам является главным преимуществом нержавеющей стали марки 30Х13. Это позволило ей найти широкое применение в разных отраслях промышленности. Благодаря отсутствию дорогих легирующих элементов, таких как вольфрам и молибден, данный сплав предлагает оптимальное сочетание эксплуатационных характеристик и доступной стоимости.

Из материала делают:

• Ручной инструмент, в том числе режущий, измерительный, формовочный и хирургический;

• Пружины;

• Штоки и клапанные пластины для поршневых компрессоров;

• Карбюраторные иглы;

• Валы, шестерни для машин и приборов;

• Предметы домашнего обихода;

• Элементы для внутренних устройств аппаратуры и другие изделия, предназначенные для работы с высокими нагрузками в средах слабой и средней агрессивности с температурой до +450 ОС.

Данный металл активно востребован в энергетике и машиностроении. Из него изготавливают валы крекинг-насосов, паровую арматуру и многое другое.

ГОСТы и ТУ на сталь 30Х13

На нержавейку данной марки действуют следующие ГОСТы:

• 25054-81 – поковки;

• 10543-98 – наплавочная проволока;

• 18143-72 – стойкая к коррозии и высоким температурам проволока;

• 2879-2006 – шестигранный прокат горячего деформирования;

• 8560-78 – калиброванные стержни шестигранного сечения;

• 1133-71 – круглые и квадратные прутки кованые;

• 2591-2006 – круглые горячекатаные прутки;

• 14955-77 – круги со спецобработкой поверхности;

• 7417-75 – круглый прокат калиброванный;

• 2590-2006 – квадратные горячекатаные прутки;

• 8559-75 – квадраты калиброванные;

• 103-2006 – горячекатаные полосы;

• 4405-75 – горячекатаные и кованые полосы из нержавеющей стали;

• 19904-90 – холоднокатаные листы;

• 19903-2015 – горячекатаные листы;

• 5582-75 – тонкие коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные листы;

• 18907-73 – шлифованные нагартованные прутки, обработанные термически;

• 5949-75 – металлоизделия, устойчивые коррозии и высокой температуре;

• 4986-79 – холоднокатаные ленты жаростойкие и коррозионно устойчивые;

• 3306-88 – сетки с квадратами из проволоки рифленой.

Также ТУ 14-11-245-88 регламентирует производство высокоточных фасонных профилей, а ОСТ 3-1686-90 – заготовок для машиностроительной отрасли.

Аналоги стали 30Х13

К наиболее распространенным зарубежным аналогам нержавейки 30Х13, использующимся в разных странах мира относятся:

• США (ASTM/AISI) – 420S, 420F, S42020;

• Германия (DIN, WNr) – 1.4028, X20Cr13, X30Cr13;

• Япония (JIS) – SUS420J2;

• Франция (AFNOR) – 410F21, Z30C13, Z33C13;

• Англия (BS) – 420S45, En56D;

• Евросоюз (EN) – 1.4028, X30Cr13;

• Италия (UNI) – GX30Cr13, X30Cr13;

• Испания (UNE) – F.3403, X30Cr13;

• Китай (GB) – 3Cr13;

• Швеция (SS) – 2304;

• Польша (PN) – 3H13;

• Чехия (CSN) – 17023.

Список товаров:

Список товаров:

Список товаров: