Сталь 38ХН3МА

Общие сведения

Заменитель
Cталь 38ХН3ВА.
Вид поставки
Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69.

Калиброванный пруток ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, 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, ГОСТ 8479-70 .

Назначение
Валы, оси, шестерни и другие крупные особо ответственные детали.

Химический состав

Химический элемент %
Углерод (C) 0.33-0.40
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Молибден (Mo) 0.20-0.30
Марганец (Mn) 0.25-0.50
Никель (Ni) 2.75-3.25
Фосфор (P), не более 0.025
Хром (Cr) 0.80-1.20
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
Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 590 °С, воздух.
25 980 1080 12 50 78
Поковки. Закалка. Отпуск.
КП 640 300-500 640 785 11 33 44 248-293
КП 640 500-800 640 785 10 30 39 248-293
Нормализация
КП 685 100-300 685 835 12 38 49 262-311
КП 685 300-500 685 835 11 33 39 262-311
Закалка.Отпуск
КП 685 500-800 685 835 10 30 39 262-311
Нормализация
КП 735 100-300 735 880 12 35 49 277-321
Закалка. Отпуск.
КП 735 300-500 735 880 11 30 39 277-321
КП 735 300-500 785 930 10 30 39 293-331

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 840 °С, масло.
200 1520 1710 10 48 78 475
300 1400 1570 10 49 39 440
400 1250 1370 10 50 49 400
500 1080 1220 12 54 78 350
600 900 1030 17 60 118 300

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Пруток. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580-600 °С, воздух.
30 940 1060 12 50 98
50 900 1040 12 50 98
80 880 1020 12 50 98
120 860 1020 12 50 78
160 840 1000 10 45 59
200 800 980 10 45 59
240 780 980 10 45 59

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1200 °C, конца 850 °C.
Свариваемость
не применяется для сварных конструкций.
Склонность к отпускной способности
не склонна
Флокеночувствительность
повышенно чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 730
Ac3 770
Ar3 315
Ar1 300

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка +20 -40 -60 -80
Прутки сечением 10 мм. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 550 °С, вода. 100 97 95 95
Прутки сечением 10 мм. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 650 °С, вода. 135 137 138 133

Предел выносливости

σ-1, МПа t-1, МПа n σ0,2, МПа Термообработка, состояние стали
 549  1Е+5  920 Закалка. Высокий отпуск.
 461  1Е+6  920 Закалка. Высокий отпуск.
 431  294  5Е+6  920 Закалка. Высокий отпуск.

Кратковременная теплопрочность

 Температура испытаний, °С σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % y, %
 200  940  1080  13  49
 300  860  1030  13  60
 400  800  930  12  70
 500  710  760  14  78
 600  440  490  26  84

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 207 203 196 192 182 173 167 147 135
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 82 80 77 76 72 69 66 57 53
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 36 36 36 35 34 33 31 30 29
Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м) 292 317 358 425 506 602 742 890 1100
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 12.3 12.7 13.1 13.4 13.7 13.9 10.8
Удельная теплоемкость (c, Дж/(кг · °С)) 496 508 525 538 567 601 672 697

 

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)