Сталь 18ХГТ

Общие данные

Заменитель
Сталь 12ХН2Н4А, Сталь 20ХН2Н, Сталь 14ХГСН2МА, Сталь 30ХГТСталь 25ХГТСталь 12ХН3АСталь 20ХГР
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69.

Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.

Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77.

Полоса ГОСТ 103-76.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение
Улучшаемые или цементируемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающая под действием ударных нагрузок.

Химический состав

Химический элемент %
Углерод (C) 0.17-0.23
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn) 0.80-1.10
Никель (Ni), не более 0.30
Титан (Ti) 0.03-0.09
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr) 1.00-1.30
Сера (S), не более 0.035

Механические свойства

Механические свойства

Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Нормализация 880-950 °С. Закалка 870 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух или вода.
Образцы 880 980 9 50 78
Нормализация 930-960 °С. Цементация 930-950 °С. Закалка 825-840 °С, масло. Отпуск 180-200 °С.
360 640 157-207
50 800 1000 9 285 57-63
Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 820-860 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух.
20 930 1180 10 50 78 341 53-63
60 780 980 9 50 78 240-300 57-63

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % δ4, % ψ, % HB
Нормализация
20 420 520 26 77 156
200 360 460 24 78
300 310 465 24 68
400 300 470 29 75
500 300 410 27 76
600 240 325 45 86
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 50 мм/мин. Скорость деформации 0,03 1/с 
700 205 235 46 88
800 76 135 51 94
900 54 95 55 96
1000 50 78 58 100
1100 25 43 61 100
1200 13 25 56 100

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HRCэ
Закалка 880 °С, масло.
200 1150 1370 11 57 98 41
300 1150 1330 10 57 78 41
400 1150 1210 9 57 78 40
500 950 940 15 66 144 32
600 720 780 20 73 216 22

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HRCэ
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух.
5 1320 1520 12 50 72
15 930 1180 13 50 78 38
20 730 980 15 55 113 30
25 690 980 19 50 93 28

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1200 °С, конца 800 °С. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм — в яме.
Свариваемость
сваривается без ограничений (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС.
Обрабатываемость резанием
После нормализации при НВ 156-159 σB = 530 МПа Ku тв.спл. = 1.1, Ku б.ст. = 1.0.
Склонность к отпускной способности
малосклонна
Флокеночувствительность
не чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 740
Ac3 825
Ar3 730
Ar1 650
Mn 360

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка +20 -20 -40 -60
114 101 93 85

Предел выносливости

σ-1, МПа τ-1, МПа n σB, МПа σ0,2, МПа Термообработка, состояние стали
 490  294  980  780 Образец сечением 50 мм, НВ 240-300
 637  1Е+6 Цементация 960 °С, закалка 840 °С, масло, отпуск 180-200 °С, НВ 240-300.
 480  5Е+6 Нормализация 1100 °С, подстуживание до 870 °С, закалка в масле, отпуск 200 С, НВ 415.

Прокаливаемость

Закалка 900 °С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5  3  4.5  6  7.5  9  12  15  18  21
 41.5-50.5  39.5-49.5  36.5-47.5  33-46  30-44.5  27.5-42.5  24.5-42.5  23-37.5  35.5  34

 

Кол-во мартенсита, % Крит.диам. в воде, мм Крит.диам. в масле, мм Крит. твердость, HRCэ
50 33-82 12-52 32-36
90 23-48 6-24 38-43

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 211 205 197 191 176 168 155 136 129
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 84 80 77 75 68 66 59 52 49
Плотность, ρn, кг/см3 7800
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 37 38 38 37 35 34 31 30 29
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) 10.0 11.5 12.3 12.8 13.3 13.6
Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг · °С)) 495 508 525 537 567 588 626 705

Зарубежные аналоги Стали 18ХГТ

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)