Сталь 40Х13

Сталь 40х13

Всегда в наличии на складе в Челябинске ХК и ГК прокат стали 40Х13. Весь метал производства 2017 года, сертифицирован. Особые цены на нержавеющую сталь 40х13 для торговых организаций и предприятий.

На склад

(351) 735-59-79

Характеристика ст. 40х13
Марка : 40Х13     (   другое обозначение       4Х13   )
Заменитель:
30Х13
Классификация : Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных.
Применение: пружины для работы при температурах до 400-450 град. Рессоры, шариковые подшипники, режущий и мерительный инструмент; сталь мартенситного класса

Характеристики стали 40Х13

Химический состав стали 40Х13

Сталь 40Х13 входит в группу сталей типа Х13 вместе со сталями 08Х13, 12Х13, 20Х13 и 30Х13. Занимает свой интервал по содержанию углерода — от 0,36 до 0,45 %, количества остальных легирующих элементов и примесей — такие же, как и у других сталей типа Х13 (таблица 1). 

Таблица 1 — Химический состав стали 40Х13 по ГОСТ 5632-72
Сталь
Массовая доля элементов в ст.40х13, %
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Сера
Фосфор
40Х13
0,36-0,45
<0,8
<0,8
12,0-14,0
<0,025
<0,030

Структурный класс стали 40Х13 по ГОСТ 5632-72 мартенситный. 

Термообработка превращения и микроструктура стали 40х13

  1. При нагреве сталь 40Х13 имеет полиморфное альфа-гамма превращение в интервале температур от 820°С (Ас1) до 880°С (Ас3).
  2. При нагреве несколько выше температуры точки Ас3 структура стали состоит из аустенита и карбидов хрома типа Cr23C6. Полное растворение карбидов происходит при 950-1000°С.
  3. Сталь 40Х13 имеет наилучшую коррозионную стойкость после закалки с температуры, которая обеспечивает полное растворение карбидов. 
  4. Сталь 40Х13 имеет достаточно высокую прокаливаемость: закалка деталей может производиться при охлаждении в масле или на воздухе.
  5. В стали 40Х13 перед перлитным превращением аустенита из него выделяются карбиды Cr23C6. После обеднения аустенита по углероду  происходит перлитное превращение аустенита.
  6. Интервал мартенситного превращения в стали 40Х13 составляет 270-80 °С. При закалке с температур 980-1000 °С происходит практически полное превращение аустенита в мартенсит. 
  7. Промежуточное (бейнитное) превращение в стали 40Х13 отсутствует.
  8. Отпуск закаленной стали 40Х13 приводит к распаду мартенсита на феррито-карбидную смесь. С повышением температуры отпуска твердость стали 40Х13 снижается. При отпуске в интервале 480-520 °С происходит существенное снижение пластичности и ударной вязкости из-за развития процессов отпускной хрупкости.
  9. Сталь 40Х13 в зависимости от заданной твердости применяют или после низкотемпературного отпуска при 200-400 °С, или после высокого отпуска при 600-650 °С. Для промежуточных температур отпуска характерно снижение коррозионной стойкости.
Твердость 40Х13   после закалки и отпуска ,       HB 10 -1 = 460 - 550   МПа
Твердость 40Х13   после отжига, Пруток ГОСТ 5949-75 HB 10 -1 = 143 - 229   МПа

 

Механические свойства

  1. По ГОСТ 5582-75 сталь 40Х13 после смягчающей термической обработки в виде отжига или отпуска при 740-800  °С должна иметь предел прочности при растяжении не менее 560 МПа и относительное удлинение не менее 15 %.
  2. По ГОСТ 5949-75 твердость горячекатаной, кованой, калиброванной и шлифованной стали  40Х13 в отожженном или отпущенном состояниях должна составлять 229-143 НВ.

Механические свойства 40Х13 при Т=20oС

Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Лист, ГОСТ 5582-75 550   15   Отжиг 740 - 800oC,
Пруток, заданой прочности , ГОСТ 18907-73 590-810 10
Проволока, ГОСТ 18143-72 640-880 10-14

Механические свойства стали 40Х13 при повышенных температурах

 Влияние повышения температуры на механические свойства стали 40Х13 после закалки с 1050 °С и отпуска при 600 °С показано в таблице 2.  

Таблица 2 — Механические свойства стали 40Х13 при повышенных температурах
Температура испытания
Предел прочности при растяжении
Предел текучести 0,2МПа
Относительное удлиннение
20°С
1140
910
13
200°С
960
830
11
300°С
920
730
10
400°С
795
685
12
500°С
530
475
20
600°С
310
260
21

Коррозионная стойкость стали 40Х13

Сталь 40Х13 обладает после закалки и низкого отпуска хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях (кроме морской атмосферы), слабых растворах азотной кислоты при умеренных температурах, речной и водопроводной воде, обеспечивающей полное растворение карбидов. Повышение температуры отпуска сопровождается снижением их стойкости к общей коррозии. Причиной снижения коррозионной стойкости является обеднение твердого раствора по хрому вследствие выделения карбидов хрома. Снижение коррозионной стойкости наблюдается при отпуске до 600°С, затем происходит некоторое ее увеличение. Однако коррозионная стойкость не достигает уровня, который имеют обе стали в закаленном или низкоотнущенном состоянии.

Коррозионная стойкость стали 40Х13 существенно зависит от качества поверхности изделий. Рекомендуется применять шлифованную и полированную поверхность.

Таким образом, сталь 40Х13 целесообразно применять либо после температурного отпуска при 200-400 °С (с целью получения высоких твердости и коррозионной стойкости), либо после высокого отпуска при 600-650 °С с целью получения конструкционного материала.

Специальные свойства стали 40Х13

При работе стали 40Х13 в водороде предельные допустимые параметры атмосферы составляют 600 °С и 80 МПа.

Плотность стали 40Х13 — 7,68 г/см3.

Технологические параметры стали 40Х13

Сталь 40Х13 имеет хорошую технологичность при горячей пластической деформации. Температурный интервал горячей пластической деформации составляет от 1100 до 850 °С. Сталь 40Х13 склонна к образованию при больших скоростях нагрева и охлаждения. Поэтому нагрев под прокатку и ковку проводят медленно до 830 °С. После горячей деформации применяют медленное охлаждение.

Холодная пластическая деформация стали 40Х13 ограничена. В качестве смягчающей термической обработки после горячей или холоной пластической деформации применяют отжиг при 750-800 °С с последующим охлаждением с печью до 500 °С и далее на воздухе. Окончательной термической обработкой является закалка с 950-1000 °С с охлаждением в масле или на воздухе на заданную твердость и коррозионную стойкость.  

Применение стали 40Х13

Сталь 40Х13 применяют:

  • как коррозионностойкий материал с высокой твердостью для:
    — режущего, измерительного и хирургического инструментов;
    — пружин, подшипников и других изделий, работающих на износ в слабоагрессивных средах;
    — бытовых приборах и предметах домашнего обихода.;
  • как жаропрочный и жаростойкий материал при работе до 400-450 °С для крепежных изделий, валов, упругих элементов, испытывающих воздействие слабоагрессивных сред, например, при переработке нефти.
Сталь 40Х13 не сваривается.

 

ГОСТы на прокат стали 40х13

  • ГОСТ 19903-2015
  • ГОСТ 1133-71 "Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент";
  • ГОСТ 18143-72 "Проволока из высоколегированной коррозионно-стойкой и жаростойкой стали. Технические условия.";
  • ГОСТ 18907-73 "Прутки нагартованные, термически обработанные шлифованные из высоколегированной и коррозионно-стойкой стали. Технические условия.";
  • ГОСТ 5582-75 "Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия";
  • ГОСТ 5632-72 "Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки";
  • ГОСТ 5949-75 "Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная.
  • ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.";
  • ГОСТ 14955-77 "Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия.";
  • ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.";
  • ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.";
  • ГОСТ 7417-75 "Сталь калиброванная круглая. Сортамент.";
  • ГОСТ 4405-75 "Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.";
  • ГОСТ 8559-75 "Сталь калиброванная квадратная. Сортамент.";
  • ГОСТ 8560-78 "Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент.";
  • ГОСТ 1133-71 "Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.";
  • ГОСТ 5632-72 "Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.";
  • ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.";
  • ГОСТ 5949-75 "Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия.";
  • ГОСТ 2879-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент.";
  • ТУ 14-11-245-88 "Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия.";
  • ОСТ 3-1686-90 "Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия.";