Обзор стали 12Х13

Среди сталей, отличающихся особой коррозионной устойчивостью, состав 12Х13 (1Х13) нашёл широкое применение в производстве как строительных крепёжных материалов, так и бытовых приборов и устройств, к которым предъявляются довольно жёсткие требования по условиям окружающей среды и по нагрузке.

Расшифровка сокращения 12Х13 – 0,12% углерода, 13% хрома. Содержание хрома в стали от 13% ставит однозначно полученный состав в разряд нержавеек, которым не страшна никакая водная среда за счёт прочной оксидной плёнки, выдаваемой хромом. Технические и бытовые приборы, в конструкциях которых содержится именно такая сталь, не боятся высокой влажности, однако ни одна сталь не «выживет» в условиях концентрированных паров кислот, щелочей и некоторых солей, при повышенной температуре вступающих в реакцию со всеми примесями сплава, включая и хром.

Сталь 12Х13 относится к классу не только нержавеющих, но и к группе жаропрочных составов. Марка 12Х13 по свойствам похожа на некоторые аналоги, производимые за рубежом, однако в России приобретать её как состав 1Х13 (по устаревшей классификации) дешевле в несколько раз. В качестве иных примесей – кремний (0,8% по массе), марганец (столько же), никель (0,6%), четверть промилле фосфора и 0,3 промилле серы. Как видно, от серы и фосфора избавиться в полной мере весьма сложно, но свести их количество к минимуму надо, ведь оба этих элемента крайне вредны – они портят любую сталь, делают её хрупкой. По ГОСТу содержание серы и фосфора в стали не должно быть выше оговоренной массовой доли, в противном случае сломанные преждевременно изделия отправятся в утиль, на переработку.

Удельный вес состава 12Х13 – 7,72 г/см3, твёрдость материала – 121 мегапаскаль при долговременной порче от оказываемой тестовой перегрузки. Если нужно провести испытания при большем моменте силового воздействия, то давления в 187 МПа окажется достаточно, чтобы почти моментально смять, сломать, разорвать заготовку.

Сталь 12Х13 может находиться в холодной, тёплой (для человека) или горячей подсоленной либо подкисленной органическими растворами кислот воде, не потеряв при этом ни одного микрона толщины.

Аналогов за рубежом у состава 12Х13 – не один десяток.

1. Американские: AISI 410, S41000.

2. Немецкие: 1.4006, 1.4021, X10Cr13, X12CM3, X12Cr13, X20Cr13, X7Cr13.

3. Японские: SUS410, SUS410S, SUS410TB, SUS410TK, SUS420J1.

4. Французские: 410F20, Z10C13, Z10C14, Z12Cr13, Z13C13.

5. Английские: 403S17, 410C21, 410S2, 410S21, 420S37, ANC1A.

6. Общеевропейские марки: 1.4006, X10Cr13, X12Cr13, X20Cr13.

7. Итальянские: X10Cr13, X12Cr13, X20Cr13.

8. Испанские: F. 3401, X10Cr13

9. Китайские: 1Cr13, 2Cr13.

10. Шведский – 2302.

11. Польские: 1H13, 2H13.

12. Чешские: 17021, 17022.

Показатель качества – максимум сведений о марке стали.

Нержавейка 12Х13 идёт на изготовление листовой, полосовой, трубной и прутковой стали. Изделия изготавливаются по конкретному ГОСТу, соответствующему определённому классу.

При разрезании учитывают следующие особенности стали 12Х13. Закалённый и отпущенный сплав, когда твёрдость по Бринеллю достигла 235 МПа, а критический её предел, после которого деталь сомнётся мгновенно, составляет 730 МПа, в целях снижения твёрдости детали пропускают через стадию отжига при 760°C. Среднее время процедуры – пара часов. Дальнейшее остывание происходит на открытом воздухе, без необходимости держать эти заготовки в погашенной и остывающей печи.

Чтобы заготовки обрели большую прочность и сопротивляемость образованию ржавчины, производятся закалка и отпускание. Закалка производится в среднем при 1000°С. Охлаждают заготовки в масле (но не в его отработке) либо на открытом воздухе. Отпускание достигается повторным нагревом до 325°С – с остыванием на открытом воздухе. Альтернативный способ – закалить сталь 12Х13 при 935°С, остудить в масле или на воздухе, а затем произвести отпуск при 620°С. В качестве применения как жаропрочной основы сталь закаливают до 1025°С, остужают в масле или на воздухе, а затем отпускают при 720°С, выдержав в масле, в воде или на открытом воздухе. Нельзя отпускать сплав 12Х13 при 450°С – ударно-вибрационная устойчивость снизится заметно.