Сталь 40Х13 (4Х13)

Обозначения

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	40Х13
Обозначение ГОСТ латиница	40X13
Транслит	40H13
По химическим элементам	40Cr13

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	4Х13
Обозначение ГОСТ латиница	4X13
Транслит	4H13
По химическим элементам	4Cr13

Описание

Сталь 40Х13 применяется: для изготовления режущего, мерительного инструмента, пружин, карбюраторных игл, предметов домашнего обихода, клапанных пластин компрессоров и других деталей, работающих при температуре до 400−450 °С; деталей, работающих в коррозионных средах; различных деталей авиастроения (деталей с высокой твёрдостью, работающих на износ при больших механических нагрузках, а также в условиях релаксации (нержавеющих пружин, болтов, пальцев, штуцеров, осей и подшипников приборов).

Примечание

Сталь хромистая коррозионностойкая мартенситного класса.
Сталь применяется после закалки и низкого отпуска со шлифованной и полированной поверхностью, обладает повышенной твёрдостью.
Вследствие склонности стали к самопроизвольному растрескиванию немедленно после закалки детали подвергают отпуску.

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, TУ 14-173-6-91
Листы и полосы	В33	ГОСТ 4405-75, ГОСТ 5582-75, TУ 14-1-1422-75, TУ 14-1-2186-77
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, TУ 14-1-2972-80, TУ 14-1-377-72, TУ 14-1-3957-85, TУ 14-11-245-88
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
Обработка металлов давлением. Поковки	В03	ОСТ 5Р.9125-84, TУ 14-1-1530-75
Термическая и термохимическая обработка металлов	В04	СТП 26.260.484-2004

Химический состав

Стандарт	C	S	P	Mn	Cr	Si	Ni	Fe	Cu	V	Ti	Mo	W
TУ 14-1-2186-77	0.35-0.44	≤0.025	≤0.03	≤0.6	12-14	≤0.6	≤0.5	Остаток	≤0.3	≤0.2	≤0.2	≤0.3	≤0.2
ГОСТ 5632-72	0.36-0.45	≤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
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1000 °С + Отпуск
-	200	≥1620	≥1840	≥1	-	-	≥2	-	-	≥52
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
-	-	≥120	≥130	≥64	-	-	≥96	-	-	-
Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск 550 °С (выдержка 10 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥870	≥1080	≥11	-	-	≥43	-	-	-
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	50-56
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-10-72. Закалка в масло с 980-1050 °С + Отпуск при 200-370 °С, охлаждение в масле или на воздухе (образцы)
≤200	-	-	-	-	-	-	-	-	-	48-56
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1000 °С + Отпуск
-	350	≥1450	≥1710	≥11	-	-	≥22	-	-	≥50
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
-	-	≥100	≥125	≥68	-	-	≥92	-	-	-
Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск 550 °С (выдержка 10 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥900	≥1080	≥13	-	-	≥42	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1000 °С + Отпуск
-	500	≥1390	≥1680	≥7	-	-	≥9	-	-	≥51
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
-	-	≥74	≥90	≥84	-	-	≥96	-	-	-
Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск 550 °С (выдержка 10 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥940	≥1140	≥13	-	-	≥48	-	-	-
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
-	-	-	≥550	≥15	-	-	-	-	-	-
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
-	-	≥51	≥75	≥70	-	-	≥98	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло от 1050 °С + Отпуск 600 °С (выдержка 3 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥840	≥1000	≥13	-	-	25-33	-	-	-
Образцы для мехиспытаний. Закалка в масло от 1000-1050 °C на воздухе + Отпуск при 200-300 °C, охлаждение на воздухе или в масле
-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	52
Поковки. Закалка в масло с 1000-1050 °C + отпуск при 620-680 °C, охлаждение на воздухе
≤300	-	-	-	-	-	-	-	-	269-302	-
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
-	-	≥45	≥57	≥73	-	-	≥100	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло от 1050 °С + Отпуск 600 °С (выдержка 3 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥820	≥1080	≥12	-	-	28-31	-	-	-
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	-	-	640-880	-	-	≥14 (≥10)	-	-	-	-
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
-	-	≥43	≥53	≥60	-	-	≥98	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло от 1050 °С + Отпуск 600 °С (выдержка 3 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥890	≥1120	≥13	-	-	≥32	-	-	-
Прокат в состоянии поставки. Отжиг или отпуск при 740-800 °С
1-6	-	-	590-880	-	≥10	-	-	-	-	-
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
-	-	≥34	≥40	≥64	-	-	≥100	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск 530 °С (выдержка 6 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥880	≥1060	≥14	-	-	≥46	-	-	-
Прокат в состоянии поставки. Отжиг или отпуск при 740-800 °С
5	-	-	-	-	-	-	-	-	143-229	-
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
-	-	≥27	≥35	≥60	-	-	≥100	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск 530 °С (выдержка 6 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥930	≥1100	≥13	-	-	≥47	-	-	-
Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность (ТП) по ГОСТ 18907-73
1-30	-	-	590-810	-	-	≥10	-	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло от 1000 °С + Отпуск при 700 °С
-	-	≥500	≥780	≥35	-	-	≥59	-	≥217	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1050 °С + Отпуск 530 °С (выдержка 6 ч) (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
-	-	≥750	≥990	≥14	-	-	≥37	-	-	-
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по СТП 26.260.484-2004. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
	250-300	≥1500	≥1800	≥10	-	-	≥30	≥490	-	-
Сортовой прокат. Закалка на воздухе с 1030-1050 °С + Отпуск при 530 °С (выдержка 2 ч), охлаждение на воздухе
-	-	≥1420	≥1670	≥6	-	-	≥34	-	-	-
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по СТП 26.260.484-2004. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
	700-750	≥650	≥900	≥12	-	-	≥45	≥490	-	-
Сортовой прокат. Закалка на воздухе с 1030-1050 °С + Отпуск при 530 °С (выдержка 2 ч), охлаждение на воздухе
-	-	≥1310	≥1360	≥7	-	-	≥36	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка в масло с 1030-1050 °C + Нагрев до 550 °C (выдержка 10 часов), охлаждение на воздухе
≤60	-	≥960	≥1165	≥13	-	-	≥47.5	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка на воздухе с 1030-1050 °С + Отпуск при 530 °С (выдержка 2 ч), охлаждение на воздухе
-	-	≥960	≥1130	≥12	-	-	≥45	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка на воздухе с 1030-1050 °C + Нагрев до 530 °C (выдержка 2 часа), охлаждение на воздухе
≤60	-	≥1145	≥1700	≥5.5	-	-	≥33.5	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка на воздухе с 1030-1050 °С + Отпуск при 530 °С (выдержка 2 ч), охлаждение на воздухе
-	-	≥980	≥1070	≥12	-	-	≥49	-	-	-
Штамповки по ОСТ 1 90176-75. Закалка в масло с 1050-1100 °C + Отпуск при 200-300 °C, охлаждение на воздухе или в масле
	-	-	-	-	-	-	-	-	-	≥50
Сортовой прокат. Закалка на воздухе с 1050 °С + Отпуск при 600 °С (выдержка 3 ч)
-	-	≥890	≥1120	≥13	-	-	≥32	-	-	-
-	-	≥810	≥940	≥11	-	-	≥40	-	-	-
-	-	≥710	≥900	≥10	-	-	≥39	-	-	-
-	-	≥670	≥780	≥12	-	-	≥45	-	-	-
-	-	≥470	≥520	≥20	-	-	≥77	-	-	-
-	-	≥255	≥300	≥21	-	-	≥84	-	-	-
Сортовой прокат. Закалка на воздухе с 1050 °С + Отпуск при 650 °С (выдержка 3 ч) При 20 °С НВ=277-286
-	-	≥710	≥930	≥14	-	-	≥42	-	-	-
-	-	≥540	≥640	≥15	-	-	≥44	-	-	-
-	-	-	≥540	≥18	-	-	≥67	-	-	-

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	r, кг/м³	l, Вт/(м · °С)	R, НОм · м	a, 10^-6 1/°С	С, Дж/(кг · °С)
0	214	7650	25	-	-	-
20	218	7650	25	590	-	461
100	208	7630	26	786	107	452
200	202	7600	27	830	115	477
300	194	7570	28	890	119	502
400	185	7540	29	950	122	528
500	173	7510	29	998	125	553
600	160	7480	29	1046	128	578
700	148	7450	28	1122	138	620
800	140	7420	28	1180	13	825
900	-	-	29	1160	-	666
1000	-	-	-	-	132	-
1100	-	-	-	-	-	691

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.
Температура ковки	Начала - 1200 °C, конца - 850 °C. Сечения до 200 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Обрабатываемость резаньем	В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 340 и sВ=730 МПа Kn тв.спл.=0,6 Kn б.ст.=0,4.
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. 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.