Общие сведения

 

Заменитель
стали: 20ХГНР, 12ХН2, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 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 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 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) 3.25-3.65
Фосфор (P), не более 0.025
Хром (Cr) 1.25-1.65
Сера (S), не более 0.025

 

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, %
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Мкорость деформации 0,007 1/с.
800  99  115  35  91 
900  64  80  56  96 
1000  43  54  65  100 
1100  31  42  64  100 
1200  20  28  58  100 
1250  15  23  62  100 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа y, % KCU, Дж/м2
Закалка 900 °С, масло.
200  1240  1560  49  88 
300  1320  1540  56  74 
400  1200  1320  59  103 
500  1130  1200  62  125 

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух.
1080  1270  13  60  105    39 
15  930  1080  14  65  116    38 
20  830  980  16  70  147    37 
25  780  930  17  70  162    36 
Закалка 780 °С, масло. Отпуск 130 °С, воздух.
20  980  1240  10  63  196  375   
40  860  1180  11  64  172  355   
60  690  1080  13  61  137  325   

Механические свойства прутка

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Закалка 860 °С, масло. Закалка 760-800 °С, масло. Отпуск 180 °С, воздух или масло.  15  930  1130  10  50  88     
Цементация 920-950 °С. Закалка 780-800 °С, масло. Отпуск 180-200 °С.  60  950  1200  10  50  80  255-302  59-63 

Технологические свойства

 

Температура ковки
Начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм — в яме.
Свариваемость
ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом.
Обрабатываемость резанием
при НВ 183-187 Ku тв.спл. = 1.26, Ku б.ст. = 0.96.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

 

Температура критических точек

 

Критическая точка
°С
Ac1
745
Ac3
800
Ar3
675
Ar1
625
Mn
438

 

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

 

Состояние поставки, термообработка
+20
-40
Заготовка сечением 10 мм. Закалка 850 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. HRCэ 40.
102
91
Заготовка сечением 10 мм. Газовая цементация 910 С (по 4-м граням), 3 ч. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. Глубина слоя 0,65 мм. HRCэ поверхности = 58.
34
25

 

Предел выносливости

 

s-1, МПа
n
sB, МПа
s0,2, МПа
Термообработка, состояние стали
 630
 1Е+6
 1220
 1030
Закалка 860 С, масло. Закалка 780 С, масло. Отпуск 180 С. 
 421
 
 1180
 980
Закалка 860 С. Закалка 780 С, масло. Отпуск 180 С. 
 519
 
 1350
 1140
Нормализация 920 С, воздух. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С. 
 676
 
 1180
 930
Цементация 910 С. Закалка 790 С, масло. Отпуск 200 С. 

 

Прокаливаемость

Закалка 860 С.

 

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5
 3
 4.5
 9
 12
 15
 18
 21
 24
 30
 38.5-43.5
 37.5-43.5
 37.5-43.5
 35.5-43.5
 34-43.5
 32-43.5
 31-42.5
 30.5-42
 28.5-41.5
 28-40.5
Кол-во мартенсита, %
Крит.диам. в воде, мм
Крит.диам. в масле, мм
95 
30-100 
18-80 

 

Физические свойства

 

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
200 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Плотность, pn, кг/см3
7840 
7820 
 
7760 
7710 
 
7630 
 
 
 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
 
25 
 
 
19 
 
 
 
 
 
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)
10.0 
12.0 
13.0 
14.7 
15.3 
15.6