Общие сведения

 

Заменитель
стали: 12ХН2, 20ХН3А, 25ХГТ, 12Х2Н4А, 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
%
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 s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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 s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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 s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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 s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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, конца 800. 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

 

s-1, МПа
t-1, МПа
n
sB, МПа
s0,2, 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, pn, 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 (a, 10-6 1/°С)
11.8 
13.0 
14.0 
14.7 
15.3 
15.6 
 
 
 
 
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
 
 
 
528 
540 
565