Эл. почта info@metexpro.ru
Марочник сталей

Сталь 20Х13

20Х13 - коррозионностойкая хромистая сталь мартенситного класса по ГОСТ 5632-2014. Содержит 12,0-14,0 % хрома при сравнительно высоком углероде 0,16-0,25 %, что обеспечивает упрочнение при термообработке и достаточную коррозионную стойкость. Сталь сочетает высокую прочность и твёрдость со способностью сопротивляться коррозии в слабоагрессивных средах, что делает её универсальным конструкционным материалом для нагруженных деталей. Близкая по составу и температурному диапазону работы марка - жаропрочная 14Х17Н2, которую применяют как более легированную альтернативу для деталей с повышенными требованиями к прочности при нагреве.

Коррозионная стойкость 20Х13 обеспечивается пассивной плёнкой оксида хрома и проявляется в атмосфере, пресной воде, паре и слабых органических средах. По стойкости марка уступает аустенитным хромоникелевым сталям и не предназначена для работы в кислотах, концентрированных растворах хлоридов и других сильноагрессивных средах. Наибольшую коррозионную стойкость сталь приобретает в закалённом и отпущенном состоянии с полированной поверхностью.

Счёт за 15 минут
Договор поставки с ответственностью
Сертификат и паспорт качества к партии
Возврат при несоответствии ГОСТу
Поэтапная оплата для крупных
Реквизиты и ЕГРЮЛ открыто

01О стали 20Х13

Главная особенность 20Х13 - упрочнение закалкой и отпуском, в отличие от ферритных и аустенитных нержавеющих сталей, которые термически не упрочняются. После закалки сталь приобретает мартенситную структуру, а последующий отпуск регулирует соотношение прочности и вязкости. Сталь магнитна во всех состояниях. Свариваемость ограниченная: марка склонна к подкалке в зоне термического влияния, поэтому сварка требует предварительного подогрева и последующей термообработки.

Плотность стали 20Х13 составляет 7,70 г/см³. После закалки и отпуска она обеспечивает временное сопротивление σв ≥660 МПа, предел текучести σт ≥440 МПа, относительное удлинение δ5 ≥16 % и ударную вязкость KCU ≥78 Дж/см². Зарубежные аналоги марки - AISI 420 (США) и X20Cr13 / 1.4021 по европейскому стандарту EN.

02Расшифровка обозначения 20Х13

«20» в начале обозначения показывает содержание углерода в сотых долях процента - около 0,20 % (фактически 0,16-0,25 %). «Х13» означает хром на уровне 13 % (фактически 12,0-14,0 %) - легирующий элемент, формирующий на поверхности защитную пассивную плёнку оксида хрома Cr₂O₃. Обозначение относится к ряду хромистых нержавеющих сталей с возрастающим содержанием углерода: 12Х13 (около 0,12 % C) - 20Х13 (около 0,20 % C) - 30Х13 (около 0,30 % C) - 40Х13 (около 0,40 % C). Чем выше углерод в этом ряду, тем выше достижимая твёрдость и износостойкость после закалки, но ниже пластичность и ударная вязкость: 12Х13 - самая пластичная и вязкая марка ряда, 40Х13 - самая твёрдая «ножевая» сталь, а 20Х13 занимает промежуточное положение, сочетая умеренную прочность с достаточной вязкостью.

03Химический состав стали 20Х13

ПоказательЗначение
C (углерод)0,16-0,25
Cr (хром)12,0-14,0
Si (кремний)≤0,60
Mn (марганец)≤0,60
Ni (никель)≤0,60
S (сера)≤0,025
P (фосфор)≤0,030

04Механические свойства стали 20Х13

ПоказательЗначение
σв, МПа≥660
σт, МПа≥440
δ5, %≥16
ψ, %≥55
KCU, Дж/см²≥78

05Физические свойства 20Х13

Плотность7,70 г/см³ (20 °C)
Модуль упругости218 ГПа (20 °C)
Теплопроводность26 Вт/(м·К) при 100 °C
ТКЛР α (20-100 °C)10,1·10⁻⁶ 1/°C
Удельная теплоёмкость461 Дж/(кг·К) при 100 °C
Удельное электросопротивление0,588 мкОм·м (20 °C)

06Термообработка 20Х13

Закалка1000-1050 °C, охлаждение в масле или на воздухе (режимы по справочным данным)
Отпуск низкий (на прочность)200-300 °C - максимальная твёрдость и прочность после закалки
Отпуск высокий (на вязкость и коррозионную стойкость)660-770 °C - повышенные пластичность и вязкость, снижение твёрдости
УпрочняемостьУпрочняется закалкой (мартенситный класс), в отличие от аустенитных и ферритных нержавеющих сталей

07Технологические свойства

Режимы термообработки, сварки и резания марки 20Х13 - что важно технологу.

Класс и магнитностьМартенситный класс, хромистая нержавеющая; магнитна во всех состояниях
Коррозионная стойкостьСтойка в слабоагрессивных средах (атмосфера, вода, пар, слабые органические); ниже, чем у аустенитных
Термообработка и упрочнениеУпрочняется закалкой и отпуском, σв ≥660 МПа, σт ≥440 МПа, δ5 ≥16 %
СвариваемостьОграниченная: склонна к подкалке, требуется подогрев и последующая термообработка
Склонность к отпускной хрупкостиСталь склонна к отпускной хрупкости в интервале температур отпуска; для повышения вязкости после высокого отпуска (660-770 °C) рекомендуется ускоренное охлаждение
Назначение и аналогиЛопатки турбин, валы, арматура, инструмент; аналоги AISI 420, X20Cr13 / 1.4021

08Применение стали 20Х13

Где применяется сталь 20Х13 на производстве.

Энергетическое машиностроение
Лопатки паровых турбин и другие детали, работающие в среде пара и воды при повышенных нагрузках, где нужны прочность и коррозионная стойкость.
Трубопроводная арматура
Детали запорной и регулирующей арматуры, штоки и уплотнительные поверхности, контактирующие со слабоагрессивными рабочими средами.
Валы, втулки и крепёж
Валы, втулки и крепёжные изделия в слабоагрессивных средах, где требуется сочетание высокой прочности с коррозионной стойкостью.
Режущий и измерительный инструмент
Режущий, измерительный и медицинский инструмент, удерживающий твёрдость и режущую кромку после закалки и отпуска.

09Зарубежные аналоги

Аналог (EN / DIN / AISI)
AISI 420
X20Cr13 / 1.4021 (EN)

10Марка 20Х13 в нормативных документах

Действующие стандарты, в которых марка упоминается напрямую или через эквивалент. Каждая ссылка - на справочную страницу ГОСТа.

11Частые вопросы по стали 20Х13

Нержавеет ли 20Х13 и в каких средах её можно применять?
Да, 20Х13 относится к коррозионностойким сталям благодаря содержанию 12,0-14,0 % хрома. Она устойчива в слабоагрессивных средах: атмосфере, пресной воде, паре и слабых органических средах. При этом её коррозионная стойкость ниже, чем у аустенитных хромоникелевых сталей, поэтому она не предназначена для кислот и концентрированных растворов хлоридов.
Можно ли закаливать сталь 20Х13?
Да, это её ключевое свойство. 20Х13 - сталь мартенситного класса, она упрочняется закалкой с последующим отпуском, в отличие от ферритных и аустенитных нержавеющих сталей. Закалка формирует мартенситную структуру, а отпуск задаёт нужное соотношение прочности, твёрдости и вязкости.
Магнитится ли 20Х13?
Да, 20Х13 магнитна во всех состояниях, поскольку имеет мартенситную (на основе феррита) структуру. Этим она отличается от аустенитных хромоникелевых сталей типа 12Х18Н10Т, которые в отожжённом состоянии немагнитны.
Чем 20Х13 отличается от 12Х18Н10Т и от 40Х13?
От аустенитной 12Х18Н10Т марка 20Х13 отличается классом и составом: она хромистая мартенситная, магнитна, упрочняется закалкой, но имеет меньшую коррозионную стойкость. От 40Х13 отличается меньшим содержанием углерода, поэтому 20Х13 пластичнее и менее твёрдая, тогда как 40Х13 используют для более твёрдого режущего инструмента.
Почему 20Х13 упрочняется закалкой, а аустенитные нержавеющие стали вроде 12Х18Н10Т нет?
Сталь 20Х13 относится к мартенситному классу: при нагреве выше критических точек (Ac1 около 820 °C) она переходит в аустенит, а быстрое охлаждение при закалке превращает аустенит в твёрдый мартенсит, что и даёт упрочнение. У аустенитных хромоникелевых сталей вроде 12Х18Н10Т никель стабилизирует гранецентрированную кубическую (аустенитную) решётку при любых скоростях охлаждения, мартенситное превращение не происходит, поэтому такие стали не упрочняются термообработкой, а набирают прочность только холодной деформацией (наклёпом).
Почему коррозионная стойкость 20Х13 ниже, чем у аустенитных нержавеющих сталей?
Коррозионная стойкость 20Х13 обеспечивается только хромом (12,0-14,0 %), никеля в составе нет, тогда как аустенитные стали дополнительно содержат 9-11 % никеля, который расширяет стойкость к более широкому спектру агрессивных сред. Кроме того, при относительно высоком для нержавеющих сталей содержании углерода (0,16-0,25 %) часть хрома связывается в карбиды хрома Cr₂₃C₆, особенно при отпуске, и выходит из твёрдого раствора, переставая участвовать в образовании защитной пассивной плёнки. Поэтому 20Х13 уступает по коррозионной стойкости низкоуглеродистым хромоникелевым маркам вроде 12Х18Н10Т.

12Купить прокат из стали 20Х13 со склада

Заказать прокат из стали 20Х13 - счёт за 15 минут

Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.

Заявка за 15 мин