Сталь 12ХН2А

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 0.025
Хром (Cr) 0.60-0.90
Сера (S), не более 0.025

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 сечения

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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, конца 800. 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

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

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)) 486 498 514 533 555 584 636 703 703 695

Зарубежные аналоги Стали 12ХН2А