Сталь 40Х13

Сталь
40Х13

Общие сведения

Заменитель

сталь 30Х13

Вид поставки

сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 18907-73. Лист тонкий ГОСТ 5582-75. Проволока ГОСТ 18143-72. Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76, ГОСТ 18968-73. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение

режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров и другие детали, работающие при температуре до 400-450 °С, а также детали, работающие в коррозионных средах. Сталь коррозионно-стойкая мартенситного класса.

Химический состав

Химический элемент	%
Кремний (Si), не более	0.8
Медь (Cu), не более	0.30
Марганец (Mn), не более	0.8
Никель (Ni), не более	0.6
Титан (Ti), не более	0.2
Фосфор (P), не более	0.030
Хром (Cr)	12.0-14.0
Сера (S), не более	0.025

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s_B, МПа	d₅, %	HB	HRC_э
Прутки. Закалка 1000-1050 °С, масло. Отпуск 200-300 °С, охлаждение на воздухе или в масле.	образцы				>52
Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность	1-30	590-810	10
Прутки отожженные	>5			143-229
Листы горячекатанные или холоднокатанные. Отжиг или отпуск 740-800 °С (образцы поперечные)	<3,9	550	15
Проволока термообработанная	1-6	590-880	10

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C	t отпуска, °С	s_0,2, МПа	s_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, Дж/м²	HB
Закалка 1000 °С в масло.
	200	1620	1840	1	2	19
	350	1450	1710	11	22	25
	500	1390	1680	7	9	19
	700	500	780	35	59	71	217
Закалка 1030-1050 °С, воздух. Отпуск 530 °С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе.
20		1420	1670	6	34	11
410		1310	1360	7	36
470		960	1130	12	45	6
510		980	1070	12	49
Закалка 1050 °С, воздух. Отпуск 600 °С, выдержка 3 ч.
20		890	1120	13	32	12
200		810	940	11	40	49
300		710	900	10	39	69
400		670	780	12	45	73
500		470	520	20	77	78
600		255	300	21	84	118
Закалка 1050 °С, воздух. Отпуск 650 °С, выдержка 3 ч. При 20 °С НВ 277-286
20		710	930	14	42	24
400						93
450		540	640	15	44
500			540	18	67	132
Образец деформированный диаметром 6 мм и длиной 30 мм. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
800		120	130	64	96
900		100	125	68	92
950		74	90	84	96
1000		51	75	70	98
1050		45	57	73	100
1100		43	53	60	98
1150		34	40	64	100
1200		27	35	60	100

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С	s_0,2, МПа	s_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, Дж/м²	HRC_э
Закалка 1000 °С в масло.
200	1620	1840	1	2	19	52
350	1450	1710	11	22	25	50
500	1390	1680	7	9	19	51
700	500	780	35	59	71

Механические свойства при 20 С в завис. от тепловой выдержки

Термообработка, состояние поставки	s_0,2, МПа	s_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, Дж/м²
Закалка 1050 °С, масло. Отпуск 550 °С, выдержка 10 ч
Без тепловой выдержки	940	1140	13	48	21
Тепловая выдержка 470 °С, 1000 ч	870	1080	11	43
Тепловая выдержка 470 °С, 3000 ч	900	1080	13	42	23
Закалка 1050 °С, масло. Отпуск 600 °С, выдержка 3 ч
Без тепловой выдержки	890	1120	13	32	11
Тепловая выдержка 450 °С, 5000 ч	820	1080	12	28-31
Тепловая выдержка 450 °С, 10000 ч	840	1000	13	25-33
Закалка 1050 °С, масло. Отпуск 530 °С, выдержка 6 ч
Тепловая выдержка 470 °С, 500 ч	930	1100	13	47	15
Тепловая выдержка 470 °С, 1000 ч	880	1060	14	46
Тепловая выдержка 470 °С, 5000 ч	750	990	14	37	22

Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1200, конца 850. Сечения до 200 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.

Свариваемость

не применяется для сварных конструкций.

Обрабатываемость резанием

В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 340 и s_B = 730 МПа K_u_тв.спл. = 0,6, K_u_б.ст. = 0,4.

Температура критических точек

Критическая точка	°С
Ac1	820
Ac3	870
Ar1	780
Mn	270

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см²

Состояние поставки, термообработка	+20	-78
Пруток диаметром 55 мм.	54	7

Предел выносливости

s_-1, МПа	s_B, МПа	Термообработка, состояние стали
370	880	НВ 270

Коррозионные свойства

Среда	Температура испытания, °С	Длительность испытания, ч	Глубина, мм/год
H2SO4 концентрированная	20	720	0,01
H2SO4 63,4 \% раствор	40	24	5,27
Аммиак, 24 \%	20	720	0,0032

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	214	208	202	194	185	173	160
Плотность, pn, кг/см3	7650	7630	7600	7570	7540	7510	7480	7450	7420
Коэффициент теплопроводности Вт/(м °С)	25	26	27	28	29	29	29	28	28	29
Уд. электросопротивление (p, НОм м)		786	830	890	950	998	1046	1122
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)	10.7	11.5	11.9	12.2	12.5	12.8	13.0	13.2
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг °С))	452	477	502	528	553	578	620	666	691