Сталь 34ХН1М

Общие сведения

Заменитель
Сталь 38Х2НМСталь 34ХН3МСталь 38Х2Н2МАСталь 40Х2Н2МА
Вид поставки
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
Назначение
Диски, валы, роторы турбин и компрессорных машин, валы экскаваторов оси и муфты, шестерни, полумуфты, вал-шестерни, болты, силовые шпильки и другие особо ответственные высоко нагруженные детали, к которым предъявляются высокие требования по механическим свойствам и работающие при температуре до 500 °С.

Химический состав

Химический элемент %
Углерод (C) 0.3-0.4
Кремний (Si) 0.17-0.37
Молибден (Mo) 0.20-0.30
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni) 1.30-1.70
Фосфор (P), не более 0.030
Хром (Cr) 1.30-1.70
Сера (S), не более 0.035

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Поковка. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 660 °С
20 590-640 790-820 19-23 68 200-250
200 560 740 18-20 62-68
300 520 730 15 54-56
400 480 630-670 19-21 72
500 440-470 510-520 22-24 83-84
Образец диаметром 6 и длиной 30 мм, прессованный. Скорость деформирования 16 мм/сек. Скорость деформации 0,009 1/с.
800 89 15 49 84
1000 39 58 46 65
1200 20 27 45 100

Механические свойства поковок

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка. Отпуск.
КП 315 300-500 315 570 12 29 167-207
Нормализация
КП 395 <100 395 615 17 59 187-229
КП 395 100-300 395 615 15 54 187-229
Закалка. Отпуск.
КП 440 <100 440 635 16 59 197-235
КП 440 100-300 440 635 14 54 197-235
КП 440 300-500 440 635 13 49 197-235
КП 440 500-800 440 635 11 39 197-235
КП 490 100-300 490 655 13 54 212-248
КП 490 300-500 490 655 12 49 212-248
КП 490 500-800 490 655 11 39 212-248
КП 540 <100 540 685 15 59 223-262
КП 540 100-300 540 685 13 49 223-262
КП 540 300-500 540 685 12 44 223-262
КП 590 100-300 590 735 13 49 235-277
КП 590 300-500 590 735 12 44 235-277
КП 640 <100 640 785 13 59 248-293
КП 640 100-300 640 785 12 49 248-293
КП 685 <100 685 835 13 59 262-311
КП 685 100-300 685 835 12 49 262-311
КП 735 <100 735 880 13 59 277-321
Изотермический отжиг 860-870 °С, выдержка при 640-660 °С, затем охлаждение с печью.
<700 320 580 11 30 167-207

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1240 °C, конца 780 °C. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм — в яме.
Свариваемость
ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС.
Обрабатываемость резанием
После отжига при НВ 210-230 σB = 650 МПа Ku тв.спл. = 0.8.
Склонность к отпускной способности
малосклонна
Флокеночувствительность
сильно чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 730
Ac3 780
Mn 320

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка +20 -20 -40 -60
Поковки сечением 200 мм (место вырезки образца — 1/3R). Закалка в воде купанием. Отпуск 620-640 °С. 142 113 95 85
Поковки сечением 101-300 мм (место вырезки образца — 1/3R). Закалка 850-870 °С. Отпуск 580-640 °С. 50 30
Поковки сечением 301-500 мм (место вырезки образца — 1/3R). Закалка 850-870 °С. Отпуск 580-640 °С. 45 25

Предел выносливости

σ-1, МПа n σB, МПа σ0,2, МПа Термообработка, состояние стали
 165  1е+7  760  610 Нормализация 860-870 °С. Закалка 850-870 °С, масло. Отпуск 620-645 °С, выдержка 6 ч, воздух. НВ 240-280 (Образцы с концентраторами. Изгиб в одной плоскости)

Прокаливаемость

Закалка 900 °С, вода.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 5  50  100  150
 54.5  48.5  41.5  38.5

 

Кол-во мартенсита, % Крит.диам. в воде, мм Крит.диам. в масле, мм
100 60
100 320

 

Условные обозначения

Механические свойства
σB временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,2 предел текучести условный, МПа
σсж предел прочности при сжатии, МПа
σсж0,2 предел текучести при сжатии, МПа
σ0,05 предел упругости, МПа
σизг предел прочности при изгибе, МПа
σ-1 предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ5 , δ4 , δ10 относительное удлинение после разрыва, %
ψ относительное сужение, %
ν относительный сдвиг, %
ε относительная осадка при появлении первой трещины, %
τК предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ-1 предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2
HRCэ и HRB твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB твёрдость по Бринеллю
HV твёрдость по Виккерсу
HSD твёрдость по Шору
Физические свойства
E модуль упругости нормальный, ГПа
G модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρn плотность, кг/м3
λ коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ удельное электросопротивление, Ом∙м
α коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С
с удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)