Сталь 12ХН3А

Общие данные

Заменитель
Сталь 12ХН2Сталь 20ХН3АСталь 25ХГТСталь 12Х2Н4АСталь 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 %
Углерод (C) 0.09-0.16
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 σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % 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 σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % 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 σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % 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 σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % 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 °C, конца 800 °C. 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 Ku тв.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

σ-1, МПа τ-1, МПа n σB, МПа σ0,2, 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, ρn, 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 (α, 10-6 1/°С) 11.8 13.0 14.0 14.7 15.3 15.6
Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг · °С)) 528 540 565

Зарубежные аналоги Стали 12ХН3А

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:

Пожалуйста, выключите AdBlock

Полный марочник сталей - Vse-Stali.ru полностью бесплатный проект и существует только за счёт небольшого количества рекламы!

Просим Вас отключить AdBlock для сайта vse-stali.ru.

Для этого в верхнем правом углу браузера нажмите на иконку "ABP" и отожмите переключатель напротив "Данный сайт:"