Общие сведения

 

Заменитель
сталь 38Х2ЮА, 38ХВФЮ, 20Х3МВФ, 38Х2Ю.
Вид поставки
Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, 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 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.
Назначение
Штоки клапанов паровых турбин, работющие при температуре до 450 °С, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания, иглы форсунок, тарелки букс, распылители, пальцы, плунжеры, распределительные валики, шестерни, валы, втулки и другие детали.

 

Химический состав

 

Химический элемент
%
Кремний (Si) 0.20-0.45
Медь (Cu), не более 0.30
Молибден (Mo) 0.15-0.25
Марганец (Mn) 0.30-0.60
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.025
Хром (Cr) 1.35-1.65
Аллюминий (Al) 0.70-1.10
Сера (S), не более 0.025

 

Механические свойства

Механические свойства

Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Пруток. Закалка 940 °С, вода или масло. Отпуск 640 °С, вода или масло.
30  835  980  14  50  88   
Поковки. Закалка. Отпуск.
100-300  590  735  13  40  49  235-277 
Закалка 930-950 °С, масло или вода. Отпуск 640-680 °С, воздух.
60  880  1030  18  52    250-300 
100  730  880  10  45  59   
200  590  780  10  45  59   
Закалка 950 °С, масло. Отпуск 550 °С, масло.
120  780-880  930-1030  12-15  35-45  69-98  285-302 

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Пруток. Закалка 930-940 °С,масло. Отпуск 660 °С, 5 часов отпуска. НВ>=255 [77]
20  650  800  17  64  157 
200  580  780  17  56  152 
300  570  810  18  58  127 
400  550  720  20  63  127 
500  420  470  25  81  98 
600  270  300  26  89  98 
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
800  98  110  66  95   
900  66  84  57  97   
1000  39  49  66  98   
1100  22  32  77  100   
1200  15  22  77  100   

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 900 °С, масло.
300  1660  1810  43  39  550 
400  1520  1670  10  39  10  500 
500  1270  1420  10  44  29  450 
600  1080  1180  12  60  78  370 

Механические свойства в зависимости от сечения

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 930-950 °С, масло или вода. Отпуск 640-680 °С, воздух. [81]
  60  880  1030  18  52    250-300 
  100  730  880  10  45  59   
  200  590  780  10  45  59   
Закалка 940 °С, масло. Отпуск 600 °С. [130]
Место вырезки образца — центр  30  780  910  17  52  115   
Закалка 940 °С, через воду в масло. Отпуск 600 °С. [130]
Место вырезки образца — центр  50  830  950  16  50  102   
Место вырезки образца — центр  80  830  940  15  50  48   
Место вырезки образца — центр  140  780  920  15  48  41   
Место вырезки образца — центр  180  710  860  15  47  36   
Место вырезки образца — край  180  780  930  14  48  39   
Место вырезки образца — центр  220  730  880  15  43  35   
Место вырезки образца — край  220  800  930  16  43  34   

Механические свойства при 20 С

Термообработка, состояние поставки s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Закалка 930-940 °С, масло. Отпуск 660 °С.
Тепловая выдержка 500 °С 5000 ч.  640  800  20  60  152 
Тепловая выдержка 550 °С 5000 ч.  550  710  23  63  171 

Технологические свойства

 

Температура ковки
Начала 1240, конца 800. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях на воздухе, 51-100 мм — в ящиках.
Свариваемость
не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием
В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 240-277 sB = 780 МПа Ku тв.спл. = 0.75, Ku б.ст. = 0.55.
Склонность к отпускной способности
не склонна [82]
Флокеночувствительность
чувствительна

 

Температура критических точек

 

Критическая точка
°С
Ac1
800
Ac3
865
Ar3
740
Ar1
665
Mn
330

 

Твердость

 

Состояние поставки, режим термообработки
НВ
HV
Закалка 930-950 С, масло или вода. Отпуск 640-680 С, воздух. Азотирование 520-540 С с печью до 100 С. 
 269-300
 850-1050

 

Предел выносливости

 

s-1, МПа
n
sB, МПа
s0,2, МПа
Термообработка, состояние стали
 392-480
 1Е+7
 810
 650
Закалка 940 С, масло. Отпуск 660 С, 5 ч, воздух. НВ 255 
 608-617
 
 
 
Закалка 940 С, масло. Азотирование 500 С, 48 ч [81] 

 

Прокаливаемость

Закалка 870 °С.

 

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.3
 3
 6
 9
 12
 18
 24
 30
 36
 42
 52.0
 52.0
 51.5
 49.5
 48.5
 45.5
 44.0
 43.5
 43.5
 42.5
Крит.диам. в воде, мм
Крит.диам. в масле, мм
70 
45 

 

Физические свойства

 

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
209 
202 
194 
190 
181 
174 
162 
147 
137 
 
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа
82 
79 
76 
75 
71 
67 
62 
57 
53 
 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
33 
33 
32 
31 
20 
20 
28 
27 
27 
 
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)
11.5 
11.8 
12.7 
13.4 
13.9 
14.7 
14.9 
12.3 
 
 
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
496 
517 
533 
546 
575 
609 
638 
676