|
Характеристика материала. Сталь 12ХН3А. | Марка | | | Классификация | Сталь конструкционная легированная хромоникелевая | | Заменитель | сталь 12ХН2 ,сталь 20ХН3А ,сталь 25ХГТ ,сталь 12Х2Н4А ,сталь 20ХНР | | Прочие обозначения | Сталь 12XH3А; ст.12XН3А; 12ХН3А; 12ХH3А-Ш; 12ХН3А-ПВ; 12ХН3А-СШ | | Иностранные аналоги | См.ниже | | Общая характеристика | Сталь высококачественная конструкционная хромоникелевая. Сталь цементируемая. | | Применение | Сталь 12ХН3А используется для изготовления таких деталей, как: шестерни, валы, кулачковые муфты, червяки поршневые пальцы и прочие цементируемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости .Прокат из стали 12хн3а является основой для деталей, работающих под действием высоких ударных нагрузок либо при отрицательных температурах до -100 °С. Кроме этого сталь 12XH3A применяется для изготовления горячекатаного толстолистового проката, биметаллических бесшовных труб для судостроения с наружным слоем из стали и внутренним слоем из меди | | Вид поставки | | Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 | | Листы и полосы | ГОСТ 103-2006, ТУ 14-1-1409-75 | | Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ТУ 14-1-5414-2001, ТУ 14-1-2118-77, ТУ 14-1-2765-79, ТУ 14-1-950-86, ТУ 14-1-3238-81, ТУ 14-11-245-88, ТУ 14-1-1271-75, ТУ 14-1-5228-93 | | Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 21729-76, ГОСТ 22786-77, ТУ 14-3-493-76, ТУ 14-3-864-79, ТУ 14-3-1823-91 | | Обработка металлов давлением. Поковки | ОСТ 5Р.9125-84, ТУ 14-1-1530-75, СТ ЦКБА 010-2004 | | Классификация, номенклатура и общие нормы | ОСТ 1 90005-91, ГОСТ 4543-71 | | Болванки. Заготовки. Слябы | ОСТ 14-13-75, ОСТ 3-1686-90, ТУ 14-1-4944-90, ТУ 14-1-4992-91, ТУ 1-92-156-90 | Краткая характеристика. Цементацией (науглероживанием) называется химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом при нагреве в науглероживающей среде (карбюризаторе). Окончательные свойства цементированных изделий приобретают после закалки и низкого отпуска. Назначение цементации и последующей термической обработки - придать поверхностному слою высокую твердость и износостойкость, повысить предел контактной выносливости и предел выносливости при изгибе при сохранении вязкой сердцевины. Цементация широко применяется для упрочнения среднеразмерных зубчатых колес, валов коробки передач автомобилей, отдельных деталей рулевого управления, валов быстроходных станков, шпинделей и многих других деталей машин. На цементацию детали поступают после механической обработки с припуском на грубое и окончательное шлифование 0,05-0,010 мм. Во многих случаях цементации подвергается только часть детали, тогда участки, не подлежащие упрочнению, покрывают тонким слоем малопористой меди (0,02-0,04 мм), которую наносят электролитическим способом, или изолируют специальными обмазками, состоящими из смеси огнеупорной глины, песка и асбеста, замешанных на жидком стекле. Для обеспечения стабильности и качества рекомендуют детали перед цементацией подвергнуть промывке в 3 - 5% содовом растворе. Для цементируемых изделий применяют низкоуглеродистые (0,1-0,25% С) стали. После цементации, закалки и низкого отпуска этих сталей цементированный слой должен иметь твердость HRС 58-62, а сердцевина HRC 20-40. Сердцевина цементируемых сталей должна иметь высокие механические свойства, особенно повышенный предел текучести, кроме того, она должна быть наследственно мелкозернистой. Для деталей ответственного назначения, испытывающих в эксплуатации значительные динамические нагрузки, применяют хромоникелевые (такие как: 12ХН3А, 20ХН3А ) и более сложнолегированные стали. Одновременное легирование хромом и никелем повышает прочность, пластичность и вязкость сердцевины. Никель, кроме, того, повышает прочность и вязкость цементированного слоя. Хромоникелевые стали малочувствительны к перегреву при длительной цементации и не склонны к пересыщению поверхностных слоев углеродом. Большая устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и промежуточного превращений обеспечивает высокую прокаливаемость хромоникелевой стали. Химический состав в % материала 12ХН3А. ГОСТ 4543-71 | Химический элемент | % | | Углерод (С) | 0,09-0,16 | | Кремний (Si) | 0,17-0,37 | | Медь (Cu), не более | 0,30 | | Марганец (Mn) | 0,30-0,60 | | Никель (Ni) | 2,75-3,15 | | Фосфор (P), не более | 0,025 | | Хром (Cr) | 0,60-0,90 | | Сера (S), не более | 0,025 | Температура критических точек стали 12ХН3А | Критическая точка | Mn | Ar1 | Ac1 | Ar3 | Ac3 | | °С | 380 | 659 | 715 | 726 | 773 | Механические свойства материала 12ХН3А 1. Механические свойства стали 12ХН3А при повышенных температурах | t испытания,°C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | | Образцы диаметром 28-50 мм. Отжиг 880-900°С. Закалка 860°С, масло. Отпуск 600°С, 3 ч. | | 20 | 540 | 670 | 21 | 75 | 274 | | 200 | 520 | 630 | 20 | 74 | 216 | | 300 | 500 | 630 | 12 | 70 | 211 | | 400 | 430 | 530 | 20 | 75 | 181 | | 500 | 390 | 410 | 19 | 86 | 142 | | 550 | 240 | 260 | 21 | 82 | | | Образец диаметром 10 мм и длиной 50 мм, кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин. Скорость деформации 0,002 1/с. | | 700 | 70 | 140 | 41 | 78 | | | 800 | 29 | 89 | 61 | 97 | | | 900 | 27 | 68 | 58 | 100 | | | 1000 | 23 | 44 | 63 | 100 | | | 1100 | 23 | 43 | 73 | 100 | | | 1200 | 12 | 25 | 70 | 100 | | | 1250 | 10 | 18 | 67 | 100 | | 2. Механические свойства стали 12XH3А в зависимости от температуры отпуска | t отпуска,°С | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB | | Заготовки диаметром 70 мм. Закалка 800°С, масло. | | 200 | 1270 | 1370 | 12 | 60 | 98 | 400 | | 300 | 1130 | 1270 | 13 | 68 | 78 | 380 | | 400 | 1080 | 1200 | 14 | 68 | 83 | 375 | | 500 | 930 | 1030 | 19 | 70 | 118 | 280 | | 600 | 670 | 730 | 24 | 75 | 167 | 230 | 3. Механические свойства стали 12XH3A в зависимости от сечения | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HRCэ | | Ложная лементация 910°С, 9 ч. Закалка 810°С, масло. Отпуск 200°С, на воздухе | | 10 | 1080 | 1220 | 13 | 60 | 157 | 35 | | 15 | 780 | 980 | 16 | 65 | 152 | 32 | | 20 | 730 | 880 | 16 | 70 | 165 | 30 | | 25 | 640 | 830 | 20 | 70 | 192 | 28 | 4. Механические свойства прутка из стали 12XH3А по ГОСТ 4543-71 | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ | | 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 | 303 | 59-64 | | 100 | 690 | 830 | 10 | 50 | 78 | 250 | 57-63 | Технологические свойства стали 12ХН3А | Температура ковки | Начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в яме. | | Свариваемость | ограниченная. РДС, АДС под флюсом. | | Обрабатываемость резанием | В горячекатаном состоянии при НВ 183-187 Kυ тв.спл. = 1.26, Kυ б.ст. = 0.95 | | Склонность к отпускной способности | склонна | | Флокеночувствительность | чувствительна | Ударная вязкость стали KCU, Дж/см2 стали 12ХН3А | Состояние поставки, термообработка | +20 | -40 | | Пруток сечением 10 мм. Закалка 850 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. HRCэ 37 | 127 | 103 | | Пруток сечением 10 мм. Газовая цементация 910 С, 3 ч. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. HRCэ 58. | 42 | 14 | Предел выносливости стали 12ХН3А | σ-1, МПа | τ-1, МПа | n | σB, МПа | σ0,2, МПа | Термообработка, состояниестали | | 382 | | | 960 | 680 | НВ 323 | | 338 | 230 | | 730 | 610 | НВ 238 | | 382-461 | 216-255 | 1Е+6 | 690 | | | | 441 | 245 | | 910 | | | Критический диаметр d после закалки в различных средах | Кол-во мартенсита, % | d, мм после закалки | | в воде | в масле | | 50 | 32-65 | 20-50 | | 95 | 18-29 | 10-17 | Прокаливаемость стали 12ХН3A по ГОСТ 4543-71 | Закалка 8490 С | | Расстояние от торца, мм | 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 9 | 12 | 15 | 21 | 27 | | Твёрдость HRCэ | 38.5-43 | 37-43 | 35-42 | 31.5-41 | 25-40.5 | 22-38.5 | 35 | 32 | 28.5 | 26.5 | Физические свойства стали 12ХН3А | Температура испытания,°С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | | Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 200 | | | | | | | | | | | Плотность стали, pn, кг/см3 | 7850 | 7830 | 7800 | 7760 | 7720 | 7680 | 7640 | | | | | Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | | 31 | | | 26 | | | | | | | 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) | 11.8 | 13.0 | 14.0 | 14.7 | 15.3 | 15.6 | | | | | | Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С)) | | | | 528 | 540 | 565 | | | | | Зарубежные аналоги материала 12ХН3А( Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.) | США | Германия | Япония | Франция | Англия | Испания | Болгария | Венгрия | Польша | Румыния | Чехия | | - | DIN,WNr | JIS | AFNOR | BS | UNE | BDS | MSZ | PN | STAS | CSN | | 3415 | 1.5732 | SNC815 | 10NC11 | 655M13 | 15NiCr11 | 12ChN3A | BNC2 | 12HN3A | 13CrNi30q | 16420 | | 12Ni14 | SNC815H | 14NC11 | | 14NiCr10 | | 14NiCr14 | Обозначения: | | | sв | - Предел кратковременной прочности , [МПа] | | sT | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] | | d5 | - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] | | y | - Относительное сужение , [ % ] | | KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] | | HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] | | | | T | - Температура, при которой получены данные свойства , [Град] | | E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] | | a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град] | | l | - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] | | r | - Плотность материала , [кг/м3] | | C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | | R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] | | | | без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки | | ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке | | трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг | | | | | Купить сталь 12ХН3А. Высококачественная хромоникелевая конструкционная легированная сталь со средним содержанием углерода 0,12%, хрома до 0,9% и никеля 3%. Труба Уголок Швеллер Полоса Круг Шестигранник Арматура Квадрат Балка Лист Нормативная документация ГОСТ 103-2006. Полоса стальная горячекатаная. Сортамент.Сталь 12ХH3А. ГОСТ 1051-73. Прокат калиброванный. Общие технические условия. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 1133-71. Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 2590-2006. Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент. Сталь 12XH3А. ГОСТ 2591-88. Прокат стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 2879-88. Прокат стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент. Сталь12XН3А. ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 7417-75. Сталь калиброванная круглая. Сортамент. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 8319.0-75. Профили стальные горячекатаные периодические продольной прокатки. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 8559-75. Сталь калиброванная квадратная. Сортамент. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 8560-78.Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 10702-78.Прокат из качественной конструкционной углеродистой и легированной стали для холодного выдавливания и высадки. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 14955-77. Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 21729-76.Трубы конструкционные холоднодеформированные и теплодеформированные из углеродистых и легированных сталей. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ГОСТ 22786-77.Трубы биметаллические бесшовные для судостроения. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-1409-75. Сталь толстолистовая легированная горячекатаная. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-5414-2001.Прокат горячекатаный, горячекатаный обточенный и горячекалиброванный круглый из углеродистой и легированной стали прямого восстановления. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-2118-77. Прокат горячекатаный сортовой в профилях размером 250 мм и более из конструкционной углеродистой и легированной стали. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-2765-79. Прутки горячекатаные, кованые и калиброванные из конструкционной легированной стали электрошлакового переплава. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-950-86. Прутки и полосы из конструкционной легированной высококачественной стали размером до 200 мм включительно. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-3238-81. Прутки и полосы из легированной конструкционной стали. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-11-245-88. Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-1271-75. Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-5228-93.Прутки горячекатаные из качественной углеродистой, легированной конструкционной стали. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-3-493-76.Трубы бесшовные холоднодеформированные толстостенные из стали марки 12ХН3А, применяемые в тракторостроении. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-3-864-79.Трубы холоднодеформированные толстостенные из стали 12ХН3А. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-3-1823-91.Трубы бесшовные холоднодеформированные толстостенные из стали марки 12ХН3А, применяемые в тракторостроении. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ОСТ 5Р.9125-84. Поковки стальные. Общие технические требования. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-1530-75. Поковки из сталей и сплавов для деталей машин. Технические условия. Сталь 12ХН3А. СТ ЦКБА 010-2004. Арматура трубопроводная. Поковки, штамповки и заготовки из проката. Технические требования. Сталь 12ХН3А. ОСТ 1 90005-91. Стали и сплавы. Показатели временного сопротивления и твердости готовых деталей. Глубина слоя при химико-термической обработке цементуемых, нитроцементуемых, азотируемых сталей. Сталь 12ХН3А. ОСТ 14-13-75. Сталь горячекатаная. Болванка обжатая (блюм). Сортамент. Сталь 12ХН3А. ОСТ 3-1686-90. Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-4944-90.Заготовка непрерывнолитая квадратная для труб и сортового проката. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 14-1-4992-91. Заготовка непрерывнолитая круглого сечения для изготовления горячекатаных бесшовных труб. Технические условия. Сталь 12ХН3А. ТУ 1-92-156-90.Штамповки и поковки из углеродистой и легированной конструкционной стали. Технические условия. Сталь 12ХН3А. Дополнительная информация. Соответствие советских и российских марок стали. Международные аналоги сталей
|
