Общие сведения
Заменитель |
Стали: 30ХГТ, 25ХГТ, 12ХН3А, 12ХН2Н4А, 20ХН2Н, 14ХГСН2МА, 20ХГР. |
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, 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 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. |
Назначение |
Улучшаемые или цементируемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающая под действием ударных нагрузок. |
Химический состав
Химический элемент | % |
Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
Медь (Cu), не более | 0.30 |
Марганец (Mn) | 0.80-1.10 |
Никель (Ni), не более | 0.30 |
Титан (Ti) | 0.03-0.09 |
Фосфор (P), не более | 0.035 |
Хром (Cr) | 1.00-1.30 |
Сера (S), не более | 0.035 |
Механические свойства
Механические свойства
Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
Нормализация 880-950 °С. Закалка 870 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух или вода. |
Образцы | 880 | 980 | 9 | 50 | 78 | | |
Нормализация 930-960 °С. Цементация 930-950 °С. Закалка 825-840 °С, масло. Отпуск 180-200 °С. |
| 360 | 640 | | | | 157-207 | |
50 | 800 | 1000 | 9 | | | 285 | 57-63 |
Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 820-860 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. |
20 | 930 | 1180 | 10 | 50 | 78 | 341 | 53-63 |
60 | 780 | 980 | 9 | 50 | 78 | 240-300 | 57-63 |
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °C | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | d4, % | y, % | HB |
Нормализация [82] |
20 | 420 | 520 | | 26 | 77 | 156 |
200 | 360 | 460 | | 24 | 78 | |
300 | 310 | 465 | | 24 | 68 | |
400 | 300 | 470 | | 29 | 75 | |
500 | 300 | 410 | | 27 | 76 | |
600 | 240 | 325 | | 45 | 86 | |
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 50 мм/мин. Скорость деформации 0,03 1/с [81] |
700 | 205 | 235 | 46 | | 88 | |
800 | 76 | 135 | 51 | | 94 | |
900 | 54 | 95 | 55 | | 96 | |
1000 | 50 | 78 | 58 | | 100 | |
1100 | 25 | 43 | 61 | | 100 | |
1200 | 13 | 25 | 56 | | 100 | |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °С | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HRCэ |
Закалка 880 °С, масло. |
200 | 1150 | 1370 | 11 | 57 | 98 | 41 |
300 | 1150 | 1330 | 10 | 57 | 78 | 41 |
400 | 1150 | 1210 | 9 | 57 | 78 | 40 |
500 | 950 | 940 | 15 | 66 | 144 | 32 |
600 | 720 | 780 | 20 | 73 | 216 | 22 |
Механические свойства в зависимости от сечения
Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HRCэ |
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух. |
5 | 1320 | 1520 | 12 | 50 | 72 | |
15 | 930 | 1180 | 13 | 50 | 78 | 38 |
20 | 730 | 980 | 15 | 55 | 113 | 30 |
25 | 690 | 980 | 19 | 50 | 93 | 28 |
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1200, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм - в яме. |
Свариваемость |
сваривается без ограничений (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС. |
Обрабатываемость резанием |
После нормализации при НВ 156-159 sB = 530 МПа Ku тв.спл. = 1.1, Ku б.ст. = 1.0. |
Склонность к отпускной способности |
малосклонна |
Флокеночувствительность |
не чувствительна |
Температура критических точек
Критическая точка | °С |
Ac1 | 740 |
Ac3 | 825 |
Ar3 | 730 |
Ar1 | 650 |
Mn | 360 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -40 | -60 |
| 114 | 101 | 93 | 85 |
Предел выносливости
s-1, МПа | t-1, МПа | n | sB, МПа | s0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
490 | 294 | | 980 | 780 | Образец сечением 50 мм, НВ 240-300 |
637 | | 1Е+6 | | | Цементация 960 С, закалка 840 С, масло, отпуск 180-200 С, НВ 240-300. |
| 480 | 5Е+6 | | | Нормализация 1100 С, подстуживание до 870 С, закалка в масле, отпуск 200 С, НВ 415. |
Прокаливаемость
Закалка 900 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
Расстояние от торца, мм / HRC э |
1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 |
41.5-50.5 | 39.5-49.5 | 36.5-47.5 | 33-46 | 30-44.5 | 27.5-42.5 | 24.5-42.5 | 23-37.5 | 35.5 | 34 |
Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
50 | 33-82 | 12-52 | 32-36 |
90 | 23-48 | 6-24 | 38-43 |
Физические свойства
Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 211 | 205 | 197 | 191 | 176 | 168 | 155 | 136 | 129 | |
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 84 | 80 | 77 | 75 | 68 | 66 | 59 | 52 | 49 | |
Плотность, pn, кг/см3 | 7800 | | | | | | | | | |
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 37 | 38 | 38 | 37 | 35 | 34 | 31 | 30 | 29 | |
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 | 11.5 | 12.3 | 12.8 | 13.3 | 13.6 | | | | |
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 495 | 508 | 525 | 537 | 567 | 588 | 626 | 705 | | |