Сталь EN 10088-1 X20Cr13 после закалки и отпуска — свойства и применение
Общие сведения
Материал X20Cr13 соответствует стали X 20 Cr 13 по стандарту DIN 17440 (июль 1985). Это мартенситная нержавеющая сталь повышенной прочности, предназначенная для деталей, работающих под высокими механическими нагрузками: валы, оси, детали насосов, штоки поршней, конусы клапанов, иглы форсун, винты судов, бейтерные прутья, хирургические инструменты. Сталь обладает хорошей коррозийной стойкости в воде и пару (например, лопатки турбин) и подходит для зеркальной полировки. Рабочий диапазон температур (по аналогичному материалу DIN): от –40 до +550 °C.
Физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Плотность | 20 °C | 7,70 – 7,71 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Модуль упругости | 20 °C | 215 – 222 ГПа | |
| 100 °C | 212 – 216 ГПа | |
| 200 °C | 205 – 209 ГПа | |
| 300 °C | 200 – 201 ГПа | |
| 400 °C | 190 – 192 ГПа | |
| 500 °C | 183 ГПа | |
| 600 °C | 174 ГПа | |
| Относительное удлинение | 20 °C | 8 – 13 % | |
| Коэффициент Пуассона | 23 °C | 0,3 | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига | 23 °C | 77 ГПа | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Предел прочности при растяжении | 20 °C | 700 – 1000 МПа | |
| Предел прочности при растяжении (поперечное) | 20 °C | 700 – 1000 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 | 20 °C | 500 – 600 МПа | |
| 100 °C | 460 МПа | |
| 150 °C | 445 МПа | |
| 200 °C | 430 МПа | |
| 250 °C | 415 МПа | |
| 300 °C | 395 МПа | |
| 350 °C | 365 МПа | |
| 400 °C | 330 МПа | |
| Предел текучести Rp0,2 (поперечное) | 20 °C | 500 – 600 МПа | |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения | 20 °C | 1,02×10⁻⁵ 1/К | |
| 100 °C | 1,05×10⁻⁵ 1/К | |
| 200 °C | 1,09 – 1,10×10⁻⁵ 1/К | |
| 300 °C | 1,13 – 1,15×10⁻⁵ 1/К | |
| 400 °C | 1,16 – 1,20×10⁻⁵ 1/К | |
| 500 °C | 1,20×10⁻⁵ 1/К | |
| 600 °C | 1,22×10⁻⁵ 1/К | |
| Макс. рабочая температура (длительная) | – | –40 … +550 °C | |
| Температура плавления | – | 1370 – 1530 °C | Типично для мартенситных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоёмкость | 20 °C | 439 – 460 Дж/(кг·К) | |
| 100 °C | 474 Дж/(кг·К) | |
| 200 °C | 498 Дж/(кг·К) | |
| 300 °C | 517 Дж/(кг·К) | |
| 400 °C | 538 Дж/(кг·К) | |
| 500 °C | 564 Дж/(кг·К) | |
| 600 °C | 598 Дж/(кг·К) | |
| Теплопроводность | 20 °C | 24,6 – 30 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 24,7 Вт/(м·К) | |
| 200 °C | 25,0 Вт/(м·К) | |
| 300 °C | 25,2 Вт/(м·К) | |
| 400 °C | 25,5 Вт/(м·К) | |
| 500 °C | 25,8 Вт/(м·К) | |
| 600 °C | 26,0 Вт/(м·К) | |
| Температуропроводность | 20 °C | 7,3 мм²/с | |
| 100 °C | 6,4 мм²/с | |
| 200 °C | 6,1 мм²/с | |
| 300 °C | 5,8 мм²/с | |
| 400 °C | 5,4 мм²/с | |
| 500 °C | 4,8 мм²/с | |
| 600 °C | 4,1 мм²/с | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Электрическое сопротивление | 20 °C | 5,87 – 6,00×10⁻⁷ Ом·м |
| 100 °C | 6,55×10⁻⁷ Ом·м |
| 200 °C | 7,38×10⁻⁷ Ом·м |
| 300 °C | 8,19×10⁻⁷ Ом·м |
| 400 °C | 8,96×10⁻⁷ Ом·м |
| 500 °C | 9,70×10⁻⁷ Ом·м |
| 600 °C | 1,04×10⁻⁶ Ом·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
|---|
| Углерод (C) | 0,16 – 0,25 |
| Хром (Cr) | 12 – 14 |
| Марганец (Mn) | 1,5 |
| Фосфор (P) | 0,04 |
| Кремний (Si) | 1,0 |
| Сера (S) | 0,015 |
