Transcript SCHEDA TECNICA dell`acciaio X20Cr13

Corrispondenza tra designazione nazionale e straniere
UNI EN 10088-1
Designazione superata
simbolica numerica
Italia Germania Francia
X20Cr13 1.4021 X20Cr13 X20Cr13 Z20C13
SAE
AISI
420A
Limiti di composizione chimica percentuale su prodotto,
secondo UNI EN 10088, già comprensivi delle tolleranze
ammesse rispetto ai limiti di colata
C
Mn
Si
S
P
Cr
Ni
Mo
11,85
0,15
≤
≤
≤
≤
\
\
0,27
1,54
1,05 0,018 0,045 14,15
Gli elementi non indicati in tabella non dovrebbero essere aggiunti se non necessari per l’elaborazione dell’acciaio.
Per migliorare le seguenti proprietà è raccomandato: S =
0,015÷0,030 % per la lavorabilità; S = 0,008÷0,030 % per la saldabilità; S ≤ 0,015 % per la lucidabilità. Per i prodotti lunghi, i
prodotti bianchi e i prodotti con alta finitura superficiale è ammesso S ≤ 0,030 %.
Temperature consigliate per la formatura a caldo e i
trattamenti termici
Temperatura
Mezzo di
°C
spegnimento
Lavorazione plastica a caldo
1150÷900 forno o fossa
Ricottura completa
845÷900
forno
Ricottura subcritica
720÷770
aria
Tempra
950÷1050
olio, aria
Rinvenimento di distensione
180÷200
aria
Rinvenimento d’addolcimento QT
600÷650
aria
È sconsigliato rinvenire nell’intervallo 350÷550 °C, pena il decadimento della resilienza e della resistenza alla corrosione.
Operazione eseguita
Caratteristiche meccaniche a temperatura ambiente negli stati di finitura 1C, 1E, 1D, 1X, 1G e 2D1) (valori indicativi)
Spessore
t (mm)
Durezza
Stato
MPa
MPa
%
J
HB
Ricotto
≤ 760
≤ 230
QT 7002) t ≤ 160 ≥ 500 700÷850 ≥ 13 ≥ 25 210÷255
QT 8003) t ≤ 160 ≥ 600 800÷950 ≥ 12 ≥ 20 240÷290
Tempra≥ 45
to dist.4)
HRC
1) Per la designazione degli stati di finitura vedi tabella 9.18.
2) QT 700 = Temprato e rinvenuto a 650÷700 °C per 2 ore.
3) QT 800 = Temprato e rinvenuto a 600÷650 °C per 2 ore.
4) Temprato e rinvenuto a 180÷200 °C per 2 ore.
Rp02
Rm
A5
KV
Spessore
Rp02
Rm
A5 KV Durezza
MPa
MPa
%
J
t (mm)
HB
t ≤ 10
≤ 910
≤ 275
10 < t ≤ 16
≤ 910
≤ 275
Ricotto 16 < t ≤ 40
≤ 850
≤ 255
40 < t ≤ 63
≤ 800
≤ 245
63 < t ≤ 100
≤ 760
≤ 230
225÷300
t ≤ 10
≥ 600 750÷1000 ≥ 8
225÷300
10 < t ≤ 16 ≥ 550 750÷1000 ≥ 8
QT 700 16 < t ≤ 40 ≥ 500 700÷950 ≥ 10 ≥ 25 210÷290
40 < t ≤ 63 ≥ 500 700÷900 ≥ 12 ≥ 25 210÷275
63 < t ≤ 100 ≥ 500 700÷850 ≥ 13 ≥ 25 210÷255
Per la designazione degli stati di finitura vedi tabella 9.18.
QT 700 = Temprato e rinvenuto a 650÷700°C per 2 ore.
Stato
Diagramma di rinvenimento
1800
1600
1400
1200
A, Z (%) e KCU (J)
Acciaio martensitico, ferromagnetico, temprabile, con sufficiente resistenza alla corrosione in ambienti mediamente
corrosivi, soprattutto se temprato e disteso a 200 °C, dove
possiede la massima durezza. È resistente all’ossidazione e
alla scagliatura fino a 650 °C. Si può saldare con cautela, se
preriscaldato a 250÷300 °C circa e poi ricotto a 700÷780
°C per almeno 6 ore. È usato per strumenti chirurgici, parti
di valvole e pompe, rubinetterie e coltelleria. È disponibile
in billette fucinate, barre laminate, ricotte o bonificate, barre trafilate e rettificate, fili, vergella e nastri ricotti o bonificati.
Caratteristiche meccaniche a temperatura ambiente negli stati di finitura 2H, 2B, 2G o 2P (valori indicativi)
Rm
Durezza HRC
X20Cr13
Resistenza a trazione Rm e Carico unitario di
scostamento dalla proporzionalità Rp0,2 (MPa)
Dati tecnici dell’acciaio
Rp0,2
60
60
1000
50
HRC
Z
50
800
40
40
Austenitizzato a 930 °C
Austenitizzato a 960 °C
Austenitizzato a 980 °C
Austenitizzato a 1020 °C
600
30
400
30
20
KCU
20
A
200
10
10
100
0
100
200
300
400
500
Temperatura di rinvenimento (°C)
600
0
700
Figura 9.93 Diagramma di rinvenimento dell’acciaio X20Cr13
(1.4021) UNI EN 10088-1. Barrotto Ø 20 mm, temprato da 980
°C in olio. Durata rinvenimento 2 ore.
Caratteristiche meccaniche a caldo (valori indicativi dopo tempra in olio da 1010 °C e rinvenimento a 150 °C x 1
h)
TemperatuDurezza
Rp02
Rm
A5
Z
ra
MPa
MPa
%
%
HB
HRC*
di prova °C
25
1270
1790
\
\
\
51
205
1565
1760
8
14
475
50
315
1550
1675
9
20
400
50
425
1365
1570
9
19
400
51
480
1310
1420
8
17
370
51
540
660
685
20
57
150
37
595
380
450
33
74
\
29
650
290
340
35
82
\
24
*) Durezza a temperatura ambiente dopo la prova a caldo.
Caratteristiche meccaniche a caldo (valori minimi impegnativi)
QT700
QT800
1200
Carico unitario di scostamento dalla proporzionalità
Rp0,2 (MPa) alla temperatura (°C)
100
150
200
250
300
350
400
460
445
430
415
395
365
330
515
495
475
460
440
405
355
PROPRIETÀ FISICHE
Densità
7,7 g/cm3
a 20 °C
Modulo Elastico
a 20 °C
a 100 °C
a 200 °C
a 300 °C
a 400 °C
215 GPa
212 GPa
205 GPa
200 GPa
190 GPa
Coefficiente medio di dilatazione termica
20÷100°C
20÷200°C
20÷300°C
20÷400°C
Conduttività termica
a 20 °C
30 W/m.K
Capacità termica specifica
a 20 °C
460 J/kg.K
Resistività elettrica
a 20 °C
0,60 Ω.mm2/m
Sì
AC3
AC1
800
P
ip
r ec
z
it a
A
600
io n
ur i
arb
c
e
F
A+K
P
400
Ms
10,5 µm/m.K
11,0 µm/m.K
11,5 µm/m.K
12,0 µm/m.K
Magnetizzabile
A
1000
Temperatura (°C)
Stato
Diagramma CCT
M
200
0
100
101
102
103
104
Tempo in secondi
105
Figura 9.95. Diagramma CCT dell’acciaio X20Cr13 (1.4021)
UNI EN 10088-1. Composizione: C 0,20, Mn 0,48, Si 0,36, S
0,012, P 0,016, Ni 0,13, Cr 12,8, Mo 0,03, V 0,05, Cu 0,01, Al
0,036 %.
Austenitizzato a 1030 °C per 30 minuti.
Punti Critici: AC1 ≈ 820 °C; AC3 ≈ 900 °C; Ms ≈ 290 °C.
Diagramma TTT
acqua
500
olio
11
22
Fine
P
55
A
600
500
200
300
200
150
150
20
100
10
100
200
300
400
500
600
700
800
50
50
20
20
10
10
5
Ms
AC1
A
Punti Critici: AC1 ≈ 815 °C; AC3 ≈ 870 °C; Ms ≈ 310 °C.
AC3
100
200
200
M
Figura 9.94. Diagramma TTT dell’acciaio X20Cr13 (1.4021) UNI
EN 10088-1.
Composizione: C 0,24, Mn 0,27, Si 0,37, Cr 13,3, Ni 0,32, Mo
0,06 %.
Austenitizzato a 960 °C per 30 minuti.
900
500
200
50
50
100
100
50
500
500
105
Velocità equivalente di spegnimento a cuore di barre Ø (mm)
0,1
0,2
0,5
1
2
5
104
Velocità istantanea
istantanea raffreddamento
raffreddamento aa 750
750 °C
°C (°C/
(°C/ min)
min) 1000
1000
Velocità
101
102
103
Tempo in secondi
10
100
0
0
10-1
M
% trasformazione
200
50
90
300
Ms
100
400
20
20
100
10
10
P
Temperatura (°C)
AC3
Inizio
AC1
800
Spegnimento
1000 aria 2000
Diagramma CCT modificato
1000
Temperatura (°C)
Figura 9.96. Diagramma CCT modificato dell’acciaio X20Cr13
(1.4021) UNI EN 10088-1. Composizione: C 0,24, Mn 0,27, Si
0,37, P 0,021, S 0,010, Ni 0,32, Cr 13,3, Mo 0,06 %.
Austenitizzato a 960 °C per 30 minuti.
Grossezza grano = 7
Punti Critici: AC1 ≈ 820 °C; AC3 ≈ 860 °C; Ms ≈ 320 °C.