Сталь 12ХН2А
Общие данные
| Заменитель |
| Сталь 20ХНР, Сталь 20ХГНР, Сталь 12ХН3А, Сталь 18ХГТ, Сталь 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 | % |
| Углерод (С) | 0.09-0.16 |
| 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 | 0.025 |
| Хром (Cr) | 0.60-0.90 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
| Пруток. Закалка 860 °С, вода или масло. Закалка 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 сечения
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода. | ||||||
| Место вырезки образца — центр | 30 | 420 | 550 | 29 | 79 | 363 |
| Место вырезки образца — центр | 50 | 400 | 550 | 31 | 78 | 363 |
| Место вырезки образца — центр | 100 | 370 | 510 | 30 | 76 | |
| Место вырезки образца — край | 100 | 390 | 530 | 33 | 77 | |
| Закалка 880 °С, через воду в масло. Отпуск 600 °С, вода. | ||||||
| Место вырезки образца — центр | 50 | 450 | 600 | 28 | 77 | 363 |
| Место вырезки образца — центр | 100 | 390 | 540 | 29 | 77 | |
| Место вырезки образца — край | 100 | 420 | 550 | 30 | 77 | |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1250 °С, конца 800 °С. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм — в мульде. |
| Свариваемость |
| ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом. |
| Склонность к отпускной способности |
| склонна |
| Флокеночувствительность |
| не чувствительна |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 715 |
| Ac3 | 773 |
| Ar3 | 726 |
| Ar1 | 659 |
| Mn | 405 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -40 | -50 |
| Сечение 30 мм. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода. | 353 | 323 | 206 |
| Сечение 100 мм. Место вырезки образцов — край. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода | 323 | 265 | 304 |
| Сечение 100 мм. Место вырезки образцов — центр. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода | 314 | 304 | |
| Сечение 10 мм. Газовая цементация 910 С, 3 ч. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. | 49 | 8 |
Предел выносливости
| σ-1, МПа | n | σB, 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 |
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, ρn, кг/см3 | 7880 | |||||||||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 38 | 38 | 37 | 35 | 33 | 31 | 30 | 29 | 29 | |
| Уд. электросопротивление (ρ, 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 (α, 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)) | 486 | 498 | 514 | 533 | 555 | 584 | 636 | 703 | 703 | 695 |
Зарубежные аналоги Стали 12ХН2А
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) |
Поделиться: