Сталь 30Х13 (3Х13)

Обозначения

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	30Х13
Обозначение ГОСТ латиница	30X13
Транслит	30H13
По химическим элементам	30Cr13

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	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

Fe - основа.
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	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
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
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.