Сталь 12Х13 (1Х13)

Обозначения

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	12Х13
Обозначение ГОСТ латиница	12X13
Транслит	12H13
По химическим элементам	12Cr13

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	1Х13
Обозначение ГОСТ латиница	1X13
Транслит	1H13
По химическим элементам	1Cr13

Описание

Сталь 12Х13 применяется: для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам; для изделий, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комнатной температуре, а также деталей, работающих при 450−500 °С; лопаток паровых турбин, работающих при температурах до +580 °С; труб и деталей котлов; деталей авиастроения, деталей авиационных приборов, винтов, болтов, гаек, небольших шестерен, деталей зацепления и лопаток компрессоров, термически обрабатываемых на твёрдость HRC<35; цельнокатаных колец различного назначения.

Примечание

Сталь хромистая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная мартенсито-ферритного класса.
Наибольшая коррозионная стойкость достигается после термической обработки (закалка с отпуском) и полировки. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации в течение длительного времени — до +550 °C.
Температура интенсивного окалинообразования в воздушной среде +700 °C.

Стандарты

Название	Код	Стандарты
Листы и полосы	В23	ГОСТ 103-2006
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 0306.018-80
Листы и полосы	В33	ГОСТ 4405-75, ГОСТ 5582-75, ГОСТ 7350-77, 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, ГОСТ 18968-73, ГОСТ 19442-74, ОСТ 1 92049-76, TУ 14-1-1404-75, TУ 14-1-2720-79, TУ 14-1-2972-80, TУ 14-1-3564-83, TУ 14-1-377-72, TУ 14-1-3957-85, TУ 14-1-655-73, TУ 14-1-95-71, TУ 14-11-245-88
Трубы стальные и соединительные части к ним	В62	ГОСТ 9940-81, ГОСТ 9941-81, TУ 1301-001-32003846-2001, TУ 14-3-1654-89
Классификация, номенклатура и общие нормы	В20	ОСТ 1 90005-91
Болванки. Заготовки. Слябы	В21	ОСТ 1 90176-75
Болванки. Заготовки. Слябы	В31	ОСТ 108.020.03-82, ОСТ 3-1686-90, ОСТ 95-10-72, TУ 14-1-565-84
Термическая и термохимическая обработка металлов	В04	СТП 26.260.484-2004, СТ ЦКБА 016-2005

Химический состав

Стандарт	C	S	P	Mn	Cr	Si	Ni	Fe	Cu	V	Ti	Mo	W
TУ 14-1-1404-75	0.09-0.15	≤0.025	≤0.03	≤0.5	12-14	≤0.6	-	Остаток	≤0.3	≤0.2	≤0.2	≤0.3	≤0.2
TУ 14-1-2186-77	0.09-0.15	≤0.025	≤0.03	≤0.6	12-14	≤0.6	≤0.6	Остаток	≤0.3	≤0.2	≤0.2	≤0.3	≤0.2
ГОСТ 5632-72	0.09-0.15	≤0.025	≤0.03	≤0.8	12-14	≤0.8	-	Остаток	≤0.3	≤0.2	≤0.2	≤0.3	≤0.2

Fe - основа.
По ТУ 14-1-1404-75 химический состав приведен для марки 12Х13-Ш.
По ТУ 14-1-2186-77 для стали, выплавленной электрошлаковым переплавом содержание S ≤ 0,015 %.

Механические свойства

Сечение, мм	t отпуска, °C	s_Т\|s_0,2, МПа	σ_B, МПа	d₅, %	d₄	d	y, %	KCU, кДж/м²	HB, МПа
Листовой прокат. Закалка на воздухе с 960 °С + Отпуск
-	≥250	≥930	≥1270	≥15	-	-	≥60	-	360-380
Образец прокатаный диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
-	-	≥69	≥82	≥48	-	-	≥95	-	-
Прутки при 20 °С. Закалка в масло с 1000-1050 °С + Отпуск при 750 °С (указана температура и время тепловой выдержки)
-	-	≥430	≥630	≥24	-	-	≥71	-	-
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
-	-	-	640-830	-	-	-	-	-	197-248
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-10-72. Закалка в масло или на воздухе с 1000-1050 °С + Отпуск при 680-790 °С, охлаждение в масле или на воздухе (образцы)
≤200	-	≥392	≥588	≥20	-	-	≥45	≥882	192-241
Листовой прокат. Закалка на воздухе с 960 °С + Отпуск
-	≥540	≥780	≥980	≥20	-	-	≥65	-	260-350
Образец прокатаный диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
-	-	≥63	≥78	≥60	-	-	≥81	-	-
Прутки при 20 °С. Закалка в масло с 1000-1050 °С + Отпуск при 750 °С (указана температура и время тепловой выдержки)
-	-	≥390	≥610	≥22	-	-	≥63	-	-
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе
≤60	-	≥410	≥588	≥20	-	-	≥60	≥882	170-195
Листовой прокат. Закалка на воздухе с 960 °С + Отпуск
-	≥600	≥620	≥780	≥22	-	-	≥65	-	210-250
Образец прокатаный диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
-	-	≥38	≥53	≥68	-	-	≥90	-	-
Прутки при 20 °С. Закалка в масло с 1000-1050 °С + Отпуск при 750 °С (указана температура и время тепловой выдержки)
-	-	≥370	≥610	≥20	-	-	≥52	-	-
Кольца цельнокатаные по ОСТ 1 92049-76. Закалка на воздухе или в масло с 1000-1050 °С + Отпуск при 700-790 °С, охлаждение на воздухе и ли в масле и в воде
25	-	≥410	≥590	≥15	-	-	≥48	≥657	-
Образец прокатаный диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
-	-	≥24	≥33	≥72	-	-	≥96	-	-
Прутки при 20 °С. Закалка в масло с 1000-1050 °С + Отпуск при 750 °С (указана температура и время тепловой выдержки)
-	-	≥420	≥610	≥24	-	-	≥71	-	-
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Отжиг или отпуск при 740-800 °C (образцы)
0.2-2	-	-	≥440	-	≥17	-	-	-	-
Образец прокатаный диаметром 10 мм и длиной 50 мм. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
-	-	≥14	≥20	≥62	-	-	≥95	-	-
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Отжиг или отпуск при 740-800 °C (образцы)
0.2	-	-	≥440	-	≥9	-	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1030-1050 °С + Отпуск при 680-700 °С
-	-	570-590	700-730	19-22	-	-	66-68	-	-
-	-	530-550	650-660	≥17	-	-	≥67	-	-
Листовой горячекатаный (1,5-3,9 мм) и холоднокатаный (0,7-3,9 мм) прокат по ГОСТ 5582-75. Отжиг или отпуск при 740-780 °C
-	-	-	≥440	≥21	-	-	-	-	-
Листовой горячекатаный (4,0-50,0 мм) и холоднокатаный (4,0-5,0 мм) прокат по ГОСТ 7350-77. Закалка на воздухе с 960-1020 °С + Отпуск при 680-780 °С, охлаждение на воздухе или с печью
-	-	≥345	≥490	≥21	-	-	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1030-1050 °С + Отпуск при 680-700 °С
-	-	510-550	600-650	14-16	-	-	66-69	-	-
Листовой горячекатаный (4,0-50,0 мм) и холоднокатаный (4,0-5,0 мм) прокат по ГОСТ 7350-77. Отжиг по режиму изготовителя
-	-	≥250	≤650	≥15	-	-	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1030-1050 °С + Отпуск при 680-700 °С
-	-	460-490	570	13-15	-	-	64-67	-	-
Поковки. Закалка на воздухе с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе, в масле или воде
≤60	-	≥412	≥589	≥17	-	-	≥50	≥587	147-217
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1030-1050 °С + Отпуск при 680-700 °С
-	-	440-470	520-540	15-18	-	-	≥70	-	-
Поковки. Закалка на воздухе с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе, в масле или воде
100-300	-	≥412	≥589	≥20	-	-	≥60	≥883	147-217
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1030-1050 °С + Отпуск при 680-700 °С
-	-	310-410	330-450	20-27	-	-	79-85	186-265	-
Поковки. Закалка на воздухе с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе, в масле или воде
300-1000	-	≥392	≥539	≥14	-	-	≥35	≥481	187-229
60-100	-	≥412	≥589	≥19	-	-	≥55	≥785	147-217
Проволока 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	-	-	490-740	-	-	≥20 (≥16)	-	-	-
Прокат в состоянии поставки, без термообработки
-	-	-	≥500	≥14	-	-	-	-	-
-	-	-	≥400	≥21	-	-	-	-	-
-	-	≥220	≥400	-	-	-	-	-	-
Прутки и полосы горячекатаные и кованые по ГОСТ 18968-73. Нормализация или закалка при 1000-1050 °C, охлаждение на воздухе или в масле + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе
	-	440-610	≥620	≥20	-	-	≥60	≥784	192-229
	-	540-705	≥670	≥16	-	-	≥60	≥588	207-241
Прутки, обработанные на заданную прочность (ТП) по ГОСТ 18907-73
≥5	-	-	490-780	-	-	≥16	-	-	-
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по ГОСТ 5949-75. Закалка на воздухе или в масле с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе
	-	≥410	≥590	≥20	-	-	≥60	≥883	-
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по СТП 26.260.484-2004. Закалка в масло или на воздухе с 1000-1050 °C + Отпуск при 650-790 °C, охлаждение на воздухе, в масле или воде
	-	≥420	≥600	≥20	-	-	≥60	≥882	-
Трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки по ГОСТ 9940-81
	-	-	≥392	≥21	-	-	-	-	-
Фасонные прутки (г/к, х/к и х/т - для лопаток паровых турбин; х/к и х/т - для связи лопаток паровых турбин) по ГОСТ 19442-74. Закалка на воздухе или в масло с 1000-1050 °C + Отпуск при 660-770 °C, охлаждение на воздухе (указана категория прочности)
	-	441-607	617-784	≥20	-	-	≥60	≥784	187-229
Штамповки по ОСТ 1 90176-75. Закалка в масло или на воздухе с 1050 °C + Отпуск при 700-790 °C, охлаждение на воздухе или в масле
	-	≥412	≥589	≥20	-	-	≥60	≥882	-

Описание механических обозначений

Название	Описание
s_Т\|s_0,2	Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2%
σ_B	Предел кратковременной прочности
d₅	Относительное удлинение после разрыва
d₄	Относительное удлинение после разрыва
d	Относительное удлинение после разрыва
y	Относительное сужение
KCU	Ударная вязкость
HB	Твёрдость по Бринеллю

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	217	85	7720	-	506	-	-
20	217	-	7720	-	506	-	-
100	212	80	7700	28	584	102	473
200	206	80	7670	28	679	112	487
300	198	77	7640	28	769	114	506
400	189	73	7620	28	854	118	527
500	180	68	7580	27	938	122	554
600	-	62	7550	26	1021	124	586
700	-	-	7520	26	1103	127	636
800	-	-	7490	25	-	13	657
900	-	-	7500	27	-	108	657
1000	-	-	-	-	-	108	-
1200	-	-	-	-	-	117	-

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	Ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом, АрДС и КТС. Подогрев и термообработка применяются в зависимости от метода сварки, вида и назначения конструкции.
Склонность к отпускной хрупкости	Склонна.
Температура ковки	Начала - 1230 °C, конца - 850 °C. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-350 мм - в ямах.
Обрабатываемость резаньем	В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 235 и sВ=730 МПа Kn тв.спл.=0,8 Kn б.ст.=0,5. Для улучшения обрабатываемости и получения твердости НВ ≤ 170 заготовки подвергают отжигу при 740-780 °C в течение 1-3 ч с охлаждением на воздухе.
Особенности термической обработки	Для получения показателей механических свойств и твердости, установленных СТ ЦКБ А 010 и для достижения максимальной коррозионной стойкости, детали (заготовки) арматуры должны подвергаться закалке и отпуску. Сталь мартенсито-ферритного класса применяют в закаленном и отпущенном состоянии. Для стали 12X13 обычно применяют два режима термической обработки, обеспечивающих сочетание коррозионной стойкости с различным уровнем прочности. Первый режим - закалка с 980-1020 °С с охлаждением в масле или на воздухе и отпуск при 250-400 °С, охлаждение на воздухе. Второй режим - закалка с 920-950 °С, охлаждение в масле или на воздухе и отпуск 540-700 °С. Если сталь 12X13 используется как жаропрочный материал, то термообработку проводят в виде закалки с 1000-1050 °С на воздухе или масле и отпуска при 650-790 °С с охлаждением на воздухе, масле или в воде. Нагрев под закалку крупногабаритных и сварных изделий, а также изделий, имеющих резкие переходы по толщине, проводят с предварительным подогревом при 700-750 °С. При этом время выдержки уменьшается на 25 %. Не допускается проводить отпуск при 400-500 °С в связи с тем, что резко падает ударная вязкость изделия. Низкий отпуск (275-350 °С) не допускается для крепежных деталей и прецизионных пар, так как во время работы и хранения при минусовых температурах может произойти увеличение их размеров в результате превращения остаточного аустенита в мартенсит. Сварные узлы и изделия из стали 12X13 для повышения коррозионной стойкости подвергают отжигу по режиму: нагрев до 690-750 °С, выдержка - 1,5-2,0 ч, охлаждение на воздухе.