Сталь 38Х2МЮА
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 | 8 | 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 |