Сталь 12ХН2

Общие данные

Заменитель
стали: 20ХНР, 20ХГНР, 12ХН3А, 18ХГТ, 20ХГР.
Вид поставки
Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 1051-73, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1133-71. Трубы ГОСТ 8739-87, ГОСТ 5732-78, ГОСТ 9567-75, ОСТ 14-21-77.
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) 1.50-1.90
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr) 0.60-0.90
Сера (S), не более 0.035

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Пруток. Закалка 860 °С, вода или масло. Закакла 760-810 °С, вода или масло. Отпуск 180 °С, воздух или масло. 15 590 780 12 50 88
Трубы горячедеформированные термически обработанные 392 539 14
Цементация 920-950 °С. Закалка 790-810 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. 100 590 780 12 45 69 249 57-63
Цианирование 840-860 °С. Закалка 840-860 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. 60 590 780 12 50 88 229 57

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло.
200 830 1050 13 66 208 27
300 860 980 12 68 207 25
400 890 950 12 70 235 24
500 780 830 15 72 269 216
600 590 670 22 76 195 321

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1250, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм — в мульде.
Свариваемость
ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом.
Обрабатываемость резанием
при НВ 156-207 Ku тв.спл. = 0.8, Ku б.ст. = 0.7 [51].
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
не чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 715
Ac3 773
Ar3 726
Ar1 659
Mn 405

Предел выносливости

s-1, МПа n sB, МПа Термообработка, состояние стали
 323  1Е+6  740 Закалка 820 С, масло. Отпуск 580 С.

Прокаливаемость

Закалка 900 С. Твердость HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5  3  4.5  6  9  12  15
 35.5  32  29  27  23  20  19

 

Кол-во мартенсита, % Крит.диам. в воде, мм Крит.диам. в масле, мм
50 40 25

Кратковременная теплопрочность

 Температура испытаний, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, %
 100  510  600  21  74
 200  495  590  20  72
 300  485  580  20  74
 400  460  540  22  79
 500  370  410  23  81
 600  210  245  41  89
 700  97  120  73  —
 800  59  78  75  79

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 211 203 196 190 176 172 154 141 130
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 95 80 76 71 69 67 60 55 50
Плотность, pn, кг/см3 7880
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 38 38 37 35 33 31 30 29 29
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) 330 360 430 520 590 670 1050 1120
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) 10.5 11.5 11.9 12.4 12.9 13.6 13.9 11.7
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) 494 507 523 536 565 586 624 703

Зарубежные аналоги Стали 12ХН2