Сталь конструкционная легированная 12ХН3А
| Марка:12ХН3А (заменители:12ХН2,20ХН3А,25ХГТ,12Х2Н4А,20ХНР) Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71,ГОСТ 2590-2006,ГОСТ 2591-2006,ГОСТ 2879-2006,ГОСТ 10702-78.Калиброванный пруток: ГОСТ 7417-75,ГОСТ 8559-75,ГОСТ 8560-78,ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованный заготовки: ГОСТ 1133-71.Трубы :ГОСТ 21729-76,ГОСТ 8734-75,ГОСТ 9567-75. Класс: Сталь конструкционная легированная Использование в промышленности: шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах до -100 °С . |
| Химический состав в % стали 12ХН3А | ||
|---|---|---|
| C | 0,09 - 0,16 | |
| Si | 0,17 - 0,37 | |
| Mn | 0,3 - 0,6 | |
| Ni | 2,75 - 3,15 | |
| S | до 0,025 | |
| P | до 0,025 | |
| Cr | 0,6 - 0,9 | |
| Cu | до 0,3 | |
| Fe | ~95 | |
| Зарубежные аналоги марки стали 12ХН3А | |
|---|---|
| США | 3415 |
| Германия | 1.5732, 12Ni14, 14NiCr10, 14NiCr14 |
| Япония | SNC815, SNC815H |
| Франция | 10NC11, 14NC11 |
| Англия | 655M13 |
| Испания | 15NiCr11 |
| Болгария | 12ChN3A |
| Венгрия | BNC2 |
| Польша | 12HN3A |
| Румыния | 13CrNi30q |
| Чехия | 16420 |
| Свойства и полезная информация: |
| Удельный вес:7850 кг/м3 Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме. Термообработка: Закалка и отпуск Твердость материала:HB 10-1=" 217 МПа Температура критических точек:Ac1= "715 , Ac3(Acm) =" 773 , "Ar3(Arcm) =" 726 , "Ar1=" 659 , "Mn =" 380 Обрабатываемость резанием:в горячекатанном состоянии при "HB 183-187, Кυ тв. спл="1,26 и Кυ б.ст=0,95 Свариваемость материала:ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом. Флокеночувствительность:чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости:склонна. |
| Механические свойства заготовки стали12ХН3Адиаметром 70 мм в зависимости от температуры отпуска | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Температура отпуска, °С | σ0,2(МПа) | σв(МПа) | δ5(%) | ψ% | KCU(Дж / см2) | HB |
| Закалка 800 °С, масло | ||||||
| 200 300 400 500 600 |
1270 1130 1080 930 670 |
1370 1270 1200 1030 730 |
12 13 14 19 24 |
60 68 68 70 75 |
98 78 83 118 167 |
400 380 375 280 230 |
| Механические свойства стали12ХН3Ав зависимости от сечения | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Сечение,мм | σ0,2(МПа) | σв(МПа) | δ4(%) | ψ% | KCU(Дж / см2) | HRCЭ |
| Ложная цементация 910 °С, 9 ч. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 200 °С, на воздухе | ||||||
| 10 15 20 25 |
1080 780 730 640 |
1220 980 880 830 |
13 16 16 20 |
60 65 70 70 |
157 152 165 192 |
35 32 30 28 |
| Механические свойства образцов стали12ХН3Адиаметром 28-50 мм при повышенных температурах | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Температура испытаний, °С | σ0,2(МПа) | σв(МПа) | δ5(%) | ψ% | KCU(Дж / см2) |
| Отжиг 880-900°С. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 600 °С, 3 ч | |||||
| 20 200 300 400 500 550 |
540 520 500 430 390 240 |
670 630 630 530 410 260 |
21 20 12 20 19 21 |
75 74 70 75 86 82 |
274 216 211 181 142 - |
| Механические свойства прутка стали12ХН3А | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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, 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 | Поверхности (59-64), сердцевины 303 |
|
| 100 | 690 | 830 | 10 | 50 | 78 | Поверхности (57-63), сердцевины 250 |
||
| Ударная вязкостьпрутков стали12ХН3Асечением 10 ммKCU, (Дж/см2) | ||
|---|---|---|
| Т=" +20 °С | Т=" -40 °С | Термообработка |
| 127 42 |
103 14 |
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, 1 ч HRCэ37 Газвая цементация 910 °С, 3 ч. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 200 °С, 1 ч HRCэ58 |
| Механические свойства стали12ХН3Апри повышенных температурах | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Температура испытаний, °С | σ0,2(МПа) | σв(МПа) | δ5(%) | ψ% | KCU(кДж / м2) |
| Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, кованный и отожженный. Скорость деформированя 5 мм/мин. Скорость деформации 0,002 1/с |
|||||
| 700 800 900 1000 1100 1200 1250 |
70 29 27 23 23 12 10 |
140 89 68 44 43 25 18 |
41 61 58 63 73 70 67 |
78 97 100 100 100 100 100 |
- - - - - - - |
| Предел выносливости стали12ХН3А | ||
|---|---|---|
| σ-1, МПА |
J-1, МПА |
Термообработка |
| 382 338 382-461 441 |
- 230 216-255 245 |
σ0,2="680 МПа,σв=960 МПа, НВ 322 σ0,2=610 МПа,σв=730 МПа, НВ 238 σв=690 МПа, n=106" σв="910 МПа |
| Прокаливаемость стали12ХН3А(ГОСТ 4543-71) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Расстояние от торца, мм | Примечание | |||||||||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 7,5 | 9 | 12 | 15 | 21 | 27 | Закалка 840 °С |
| 38,5-43 | 37-43 | 35-42 | 31,5-41 | 25-40,5 | 22-38,5 | 35 | 32 | 28,5 | 26,5 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
| Количество мартенсита, % | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
| 50 95 |
32-65 18-29 |
20-50 10-17 |
| Физические свойства стали 12ХН3А | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| T(Град) | E 10- 5(МПа) | a106(1/Град) | l(Вт/(м·град)) | r(кг/м3) | C(Дж/(кг·град)) | R 109(Ом·м) |
| 20 | 2 | 7850 | ||||
| 100 | 11.8 | 31 | 7830 | |||
| 200 | 13 | 7800 | ||||
| 300 | 14 | 7760 | ||||
| 400 | 14.7 | 26 | 7720 | 528 | ||
| 500 | 15.3 | 7680 | 540 | |||
| 600 | 15.6 | 7640 | 565 | |||
Расшифровка марки стали12ХН3А:цифра 12 перед маркой стали говорит о том, что в ней содержится 1,2% углерода, Х - свидетельствует о небольшом содержании хрома менее 1,5%, а Н3 - о том что имеется никель в количестве 3%, буква А на конце обозначение сообщает, что это высококачественная чистая сталь с содержанием вредных серы и фосфора менее 0,025%. Таким образом перед нами легированная высококачественная сталь.
Цементация изделий из стали 12ХН3А в кипящем слое:на образцах из сталей 12ХН3А и 18Х2Н4ВА, цементированных по оптимальному режиму, были исследованы режимы дальнейшей термической обработки в целях создания полного цикла обработки в кипящем слое. По существующей технологии детали из этих сталей подвергают после цементации высокому отпуску, закалке и низкому отпуску.
Были изучены: 1) непосредственная закалка с цементационного нагрева в холодный (20° С) кипящий слой; 2) закалка в холодный кипящий слой с предварительным подстуживанием от температуры цементации 950 до 800° С; 3) закалка как отдельная операция после высокого отпуска.
Первые два режима не дали положительных результатов вследствие недопустимо большого количества остаточного аустенита: по первому режиму 70-75 и 16-18%, а по второму 19-25 и 7-9% соответственно для сталей 18Х2Н4ВА и 12ХНЗА. Поэтому более подробно был исследован третий режим.
Отпуск образцов стали 18Х2Н4ВА после цементации при 950° С в кипящем слое (4 ч) и керосином в печи Ц-105 (12 ч) проводили при 650° С в трех различных средах одинаковыми партиями по 30 шт.: в электропечи, в кипящем слое (на полупромышленной установке Турбомоторного завода) и в свинцовой ванне. Исследовали количество остаточного аустенита (на магнитометре Штейнберга), ударную вязкость и твердость в зависимости от времени выдержки. Распределение углерода после цементации в обоих случаях было практически одинаковым. С увеличением времени выдержки количество остаточного аустенита понижается, причем наиболее интенсивно в первые три часа отпуска. Ударная вязкость незначительно повышается, а твердость вначале несколько увеличивается в связи С распадом остаточного аустенита, а затем снижается. При повторном отпуске твердость, так же как и количество остаточного аустенита, снижаются с увеличением времени отпуска.
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 |
Другие марки стали этой категории:
Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке 12ХН3А, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки 12ХН3А могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо