Круг 12Х13

Применение стали 12Х13

Сталь 12Х13 применяют в качестве коррозионностойкого конструкционного материала, в том числе, сварных деталей и изделий с требованиями по повышенной прочности, пластичности и ударной вязкости, также сопротивляемости к воздействию слабоагрессивных сред. Кроме того, сталь 12Х13 применяют как жаропрочный материал при температуре до 400-450 °С и как жаростойкий — до 700 ºС.

Химический состав стали 12Х13

Химический состав стали 12Х13 отличается от химического состава стали 08Х13 только содержанием углерода: 0,09-0,15 %, вместо 0,00-0,08 %.

Таблица 1 — Химический состав стали 12Х13 по ГОСТ 5632-72

Класс стали 12Х13 по ГОСТ 5632-72

Мартенситно-ферритный.

Превращения и микроструктура стали 12Х13

При нагреве отожженной стали 12Х13 полиморфное альфа-гамма превращение происходит в интервале между нижней и верхней критическими точка: от 730 до 850°С. Обратное превращение при охлаждении происходит в интервале Ar1-Ar3: от 820 до 700 °С.
Изотермическая выдержка при 800-550 °С приводит к распаду аустенита на феррито-карбидную смесь.
Интервал мартенситного превращения стали 12Х13 составляет от 335 (Мн) до 245°С (Мк), причем мартенситному превращению подвергается весь аустенит.
При отпуске закаленной стали 12Х13 происходит распад мартенсита на феррито-карбидную смесь. Образование карбидов начинается с температуры 350-400 °С, а при более низких температурах происходит только снятие внутренних напряжений.
Повышение температуры отпуска мартенситной структуры стали 12Х13 приводит к снижению прочности и увеличению пластичности и ударной вязкости при незначительном снижении коррозионной стойкости.

Сортамент стали 12Х13

Из стали 08Х13 производят следующую продукцию:

лист толстый по ГОСТ 7350-77;
лист тонкий по ГОСТ 5582-75;
лента по ГОСТ 4986-78;
сортовой прокат по ГОСТ 5949-75;
трубы горячедеформированные по ГОСТ 9940-81;
трубы холоднодеформированные и теплодеформированные по ГОСТ 9941-81.

Механические свойства стали 12Х13

Таблица 2 — Механические свойства стали 12Х13 при 20 °С

Таблица 3 — Механические свойства стали 08Х13
при высоких температурах

Коррозионная стойкость стали 12Х13

Сталь 12Х13 как и сталь 08Х13 имеет первый (высший) балл стойкости:

в азотной кислоте с концентрацией 10-20 % при 40 °С;
в азотной кислоте с концентрацией 30 % при 20 °С;
в водных растворах аммиака всех концентраций при температуре 20-100 °С;
в этиловом спирте при комнатной температуре;
в серной кислоте с концентрацией 90-100 % при комнатной температуре.

Жаропрочные и жаростойкие свойства стали 12Х13

Как жаропрочный материал сталь 12Х13 применяют для изготовления турбинных лопаток, арматуры крекинг-установок, крепежа, бандажей, деталей, котлов и других изделий для работы при 450-550 °С.

Как жаростойкий материал сталь 12Х13 используют в печах в поддонах, экранах, горелках и других деталях печей при температурах до 700 °С (таблица 4).

При работе стали 12Х13 в атмосфере водорода ее предельные допустимые параметры составляют 600 °С и 80 МПа.

Таблица 4 — Механические свойства стали 12Х13
при повышенных температурах

Физические свойства стали 12Х13

Плотность стали 12Х13 — 7,75 г/см3
Теплопроводность стали 12Х13 — 28 Вт/(м ·°С)

Сварка стали 12Х13

Сталь 12Х13 удовлетворительно сваривают электродуговой и аргонодуговой автоматической и ручной сваркой.

При сварке жестко закрепленных соединений, а также при сварке изделий толщиной более 10-12 мм свариваемые соединения или изделия рекомендуется подогревать до 250-400 °С. Это необходимо для предотвращения появления холодных трещин.

После сварки сварные соединения или сварные изделия обязательно подвергают отпуску при 700-750 °С для снятия остаточных напряжений и повышения прочности сварного шва.

Технологические параметры стали 12Х13

Сталь 12Х13 пластически деформируют в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал горячей пластической деформации составляет от 1200 до 850 °С.
Слитки из стали 12Х13 под горячую деформацию нагревают с посадкой в печь не выше 800 °С.
Для стали 12Х13 обычно применяют два режима термической обработки, обеспечивающих оптимальное сочетание коррозионной стойкости с различным уровнем прочности:
а) Закалка с 980-1020 °С в масле или на воздухе и отпуск при 250-400 °С, охлаждение на воздухе;
б) Закалка с 920-950 °С в масле или на воздухе и отпуск при 540-700 °С, охлаждение на воздухе.
Для обеспечения стали 12Х13 максимальных жаропрочных свойств применяют закалку с 1000-1050 °С на воздухе, в масле или воде и отпуск при 650-750 °С и затем охлаждение на воздухе, в масле или в воде.
Для снятия внутренних напряжений и наклепа применяют:
— отпуск при 730-780 °С с охлаждением на воздухе или
— отжиг при 850-900 °С, охлаждение с печью.