Сталь 12ХН3А
Общие сведения
|
Заменитель
|
стали: 12ХН2, 20ХН3А, 25ХГТ, 12Х2Н4А, 20ХНР. |
|
Вид поставки
|
Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. Трубы ГОСТ 21729-76, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75. |
|
Назначение
|
Шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементируемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах. |
Химический состав
| Химический элемент |
%
|
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.30-0.60 |
| Никель (Ni) | 2.75-3.15 |
| Фосфор (P), не более | 0.025 |
| Хром (Cr) | 0.60-0.90 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | |||||||||
|
Образцы диаметром 28-50 мм. Отжиг 880-900 °С. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 600 °С, 3 ч.
|
||||||||||||||
| 20 | 540 | 670 | 21 | 75 | 274 | |||||||||
| 200 | 520 | 630 | 20 | 74 | 216 | |||||||||
| 300 | 500 | 630 | 12 | 70 | 211 | |||||||||
| 400 | 430 | 530 | 20 | 75 | 181 | |||||||||
| 500 | 390 | 410 | 19 | 86 | 142 | |||||||||
| 550 | 240 | 260 | 21 | 82 | ||||||||||
|
Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин. Скорость деформации 0,002 1/с.
|
||||||||||||||
| 700 | 70 | 140 | 41 | 78 | ||||||||||
| 800 | 29 | 89 | 61 | 97 | ||||||||||
| 900 | 27 | 68 | 58 | 100 | ||||||||||
| 1000 | 23 | 44 | 63 | 100 | ||||||||||
| 1100 | 23 | 43 | 73 | 100 | ||||||||||
| 1200 | 12 | 25 | 70 | 100 | ||||||||||
| 1250 | 10 | 18 | 67 | 100 | ||||||||||
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | ||||||||
|
Заготовки диаметром 70 мм. Закалка 800 °С, масло.
|
||||||||||||||
| 200 | 1270 | 1370 | 12 | 60 | 98 | 400 | ||||||||
| 300 | 1130 | 1270 | 13 | 68 | 78 | 380 | ||||||||
| 400 | 1080 | 1200 | 14 | 68 | 83 | 375 | ||||||||
| 500 | 930 | 1030 | 19 | 70 | 118 | 280 | ||||||||
| 600 | 670 | 730 | 24 | 75 | 167 | 230 | ||||||||
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HRCэ | ||||||||
|
Ложная лементация 910 °С, 9 ч. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 200 °С, на воздухе
|
||||||||||||||
| 10 | 1080 | 1220 | 13 | 60 | 157 | 35 | ||||||||
| 15 | 780 | 980 | 16 | 65 | 152 | 32 | ||||||||
| 20 | 730 | 880 | 16 | 70 | 165 | 30 | ||||||||
| 25 | 640 | 830 | 20 | 70 | 192 | 28 | ||||||||
Механические свойства прутка
| Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ | |||||||
|
Закалка 860 °С, вода или масло. Закалка 760-810 °С, вода или масло. Отпуск 180 °С, воздух или масло.
|
||||||||||||||
| 15 | 685 | 930 | 11 | 55 | 88 | |||||||||
|
Цементация 920-950 °С. Закалка 800-820 °С, масло. Отпуск 160-200 °С, воздух.
|
||||||||||||||
| 60 | 830 | 980 | 12 | 55 | 118 | 303 | 59-64 | |||||||
| 100 | 690 | 830 | 10 | 50 | 78 | 250 | 57-63 | |||||||
Технологические свойства
| Температура ковки | Начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в яме. |
| Свариваемость | ограниченная. РДС, АДС под флюсом. |
| Обрабатываемость резанием | В горячекатаном состоянии при НВ 183-187 Kuтв.спл. = 1.26, Ku б.ст. = 0.95. |
| Склонность к отпускной способности | склонна |
| Флокеночувствительность | чувствительна |
Температура критических точек
| Критическая точка |
°С
|
| Ac1 |
715
|
| Ac3 |
773
|
| Ar3 |
726
|
| Ar1 |
659
|
| Mn |
380
|
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка |
+20
|
-40
|
| Пруток сечением 10 мм. Закалка 850 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. HRCэ 37 |
127
|
103
|
| Пруток сечением 10 мм. Газовая цементация 910 С, 3 ч. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. HRCэ 58. |
42
|
14
|
Предел выносливости
|
s-1, МПа
|
t-1, МПа
|
n
|
sB, МПа
|
s0,2, МПа
|
Термообработка, состояние стали
|
|
382
|
960
|
680
|
НВ 323
|
||
|
338
|
230
|
730
|
610
|
НВ 238
|
|
|
382-461
|
216-255
|
1Е+6
|
690
|
||
|
441
|
245
|
910
|
Прокаливаемость
Закалка 840 С.
|
Расстояние от торца, мм / HRC э
|
|||||||||||
|
1.5
|
3
|
4.5
|
6
|
7.5
|
9
|
12
|
15
|
21
|
27
|
||
|
38.5-43
|
37-43
|
35-42
|
31.5-41
|
25-40.5
|
22-38.5
|
35
|
32
|
28.5
|
26.5
|
||
|
Кол-во мартенсита, %
|
Крит.диам. в воде, мм
|
Крит.диам. в масле, мм
|
|
50
|
32-65
|
20-50
|
|
95
|
18-29
|
10-17
|
Физические свойства
|
Температура испытания, °С
|
20
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
|
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
|
200
|
|
||||||||
|
Плотность, pn, кг/см3
|
7850
|
7830
|
7800
|
7760
|
7720
|
7680
|
7640
|
|
||
|
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
|
31
|
26
|
||||||||
|
Температура испытания, °С
|
20- 100
|
20- 200
|
20- 300
|
20- 400
|
20- 500
|
20- 600
|
20- 700
|
20- 800
|
20- 900
|
20- 1000
|
|
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)
|
11.8
|
13.0
|
14.0
|
14.7
|
15.3
|
15.6
|
||||
|
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
|
528
|
540
|
565
|
|
