Сталь марки 12Х2Н4А
| Марка: 12Х2Н4А (заменители: 20ХГНР, 12ХН2, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 20ХГР) Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1133-71. Трубы: ОСТ 14-21-77. Класс: Сталь конструкционная легированная Использование в промышленности: зубчатые колеса, валы, ролики, поршневые пальцы и другие крупные особо ответственные цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах до -120 °С . |
| Химический состав в % стали 12Х2Н4А | ||
| C | 0,09 - 0,15 | |
| Si | 0,17 - 0,37 | |
| Mn | 0,3 - 0,6 | |
| Ni | 3,25 - 3,65 | |
| S | до 0,025 | |
| P | до 0,025 | |
| Cr | 1,25 - 1,65 | |
| Cu | до 0,3 | |
| Fe | ~93 | |
| Зарубежные аналоги марки стали 12Х2Н4А | |
| США | 3310H, E3310, E3310X, G33106 |
| Германия | 1.5752, 14NiCr14, X12Ni5 |
| Япония | SNC815 |
| Франция | 13NiCr14 |
| Англия | 655H13, 655M13 |
| Болгария | 12Ch2N4A |
| Польша | 12H2N4A |
| Чехия | 16420 |
| Дополнительная информация и свойства |
| Удельный вес: 7840 кг/м3 Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме. Термообработка: Состояние поставки Твердость материала: HB 10 -1 = 269 МПа Температура критических точек: Ac1 = 745 , Ac3(Acm) = 800 , Ar3(Arcm) = 675 , Ar1 = 625 , Mn = 438 Обрабатываемость резанием: HB 183-187, К υ тв. спл=1,26 и Кυ б.ст=0,96 Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом. Флокеночувствительность: чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: склонна. |
| Механические свойства стали 12Х2Н4А | ||||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | НВ, не более |
| ГОСТ 4543-71 | 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 | 225-302 Поверхности (59-63) | |
| Механические свойства стали 12Х2Н4А в зависимости от сечения | ||||||
| Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HRCэ |
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух | ||||||
| 5 15 20 25 | 1080 930 830 780 | 1270 1080 980 930 | 13 14 16 17 | 60 65 70 70 | 105 116 147 162 | 39 38 37 36 |
| Закалка 780 °С, масло. Отпуск 130 °С, воздух | ||||||
| 20 40 60 | 980 860 690 | 1240 1180 1080 | 10 11 13 | 63 64 61 | 196 172 137 | НВ 375 НВ 355 НВ 325 |
| Механические свойства стали 12Х2Н4А в зависимости от температуры отпуска | ||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| Закалка 900 °С, масло | ||||
| 200 300 400 500 | 1240 1320 1200 1130 | 1560 1540 1320 1200 | 49 56 59 62 | 88 74 103 125 |
| Механические свойства стали 12Х2Н4А при повышенных температурах | ||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % |
| Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с | ||||
| 800 900 1000 1100 1200 1250 | 99 64 43 31 20 15 | 115 80 54 42 28 23 | 35 56 65 64 58 62 | 91 96 100 100 100 100 |
| Ударная вязкость стали 12Х2Н4А KCU, (Дж/см2) | ||
| Т= +20 °С | Т= -40 °С | Термообработка |
| 102 34 | 91 25 | Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, 1 ч, HRCэ 40 Газовая цементация 910 °С (по 4-м граням), 3 ч. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 200 °С, 1 ч. Глубина слоя 0,65 мм. НRCэ поверхности =58 |
| Предел выносливости стали 12Х2Н4А | |
| σ-1, МПА | Термообработка |
| 630 (n=108) 421 519 676 | Закалка 860 °C, масло. Закалка 780 °C, масло. Отпуск 180 °C. σ0,2=1030 МПа, σв=1220 МПа. Закалка 860 °C, масло. Закалка 780 °C, масло. Отпуск 180 °C. σ0,2=980 МПа, σв=1180 МПа. Нормализация 920 °C, воздух. Закалка 810 °C, масло. Отпуск 200 °C. σ0,2=1140 МПа, σв=1350 МПа. Цементация 910 °C, воздух. Закалка 790 °C, масло. Отпуск 200 °C. σ0,2=930 МПа, σв=1180 МПа. |
| Прокаливаемость стали 12Х2Н4А (ГОСТ 4543-71) | ||||||||||
| Расстояние от торца, мм | Примечание | |||||||||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | 30 | Закалка 860 °С |
| 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 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
| Количество мартенсита, % | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
| 95 | 30-100 | 18-80 |
| Физические свойства стали 12Х2Н4А | ||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 2 | 7840 | ||||
| 100 | 11 | 25 | 7820 | |||
| 200 | 12 | |||||
| 300 | 13 | 7760 | ||||
| 400 | 14.7 | 19 | 7710 | |||
| 500 | 15.3 | |||||
| 600 | 15.6 | 7630 | ||||
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| sв | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| sT | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
