Круг стальной 12ХН3А: характеристики конструкционной легированной стали
Круг стальной 12ХН3А представляет собой сортовой прокат из хромоникелевой конструкционной стали, легированной хромом (от 0,6 до 0,9%) и никелем (от 2,75 до 3,15%). Буква А в маркировке указывает на высокое качество металла с пониженным содержанием серы (не более 0,025%) и фосфора (не более 0,025%). Массовая доля углерода составляет от 0,09 до 0,15%, что обеспечивает сочетание высокой вязкости сердцевины и твердости поверхностного слоя после химико-термической обработки.
Технологические параметры и механические свойства
Круг 12ХН3А поставляется в горячекатаном или кованом состоянии, а также после термической обработки (нормализация, отжиг). Твердость в состоянии поставки не более 217 HB. После цементации и закалки твердость поверхности достигает от 58 до 63 HRC, при этом сердцевина сохраняет пластичность с ударной вязкостью KCU не менее 78 Дж/см. Предел текучести составляет не менее 590 МПа, временное сопротивление разрыву от 930 до 1080 МПа. Относительное удлинение не менее 12%, относительное сужение не менее 50%.
Химический состав круга стального 12ХН3А
| Элемент | Содержание, % | Влияние на свойства | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| C | от 0,09 до 0,15 | Обеспечивает прокаливаемость и твердость после закалки | ГОСТ 4543 | Низкое содержание для вязкой сердцевины |
| Cr | от 0,6 до 0,9 | Повышает прокаливаемость и коррозионную стойкость | ГОСТ 4543 | Умеренное легирование |
| Ni | от 2,75 до 3,15 | Увеличивает вязкость и усталостную прочность | ГОСТ 4543 | Основной легирующий элемент |
| S | не более 0,025 | Снижает красноломкость | ГОСТ 4543 | Пониженное содержание для марки А |
| P | не более 0,025 | Уменьшает хладноломкость | ГОСТ 4543 | Пониженное содержание для марки А |
Применение круга стального 12ХН3А
Круг 12ХН3А применяется для изготовления деталей, работающих в условиях ударных нагрузок и циклического нагружения при температурах от 40 до +200 C. Основные области использования:
- Зубчатые колеса, валы-шестерни, червяки и шлицевые валы коробок передач грузовых автомобилей и тракторов.
- Поршневые пальцы, распределительные валы и шатуны двигателей внутреннего сгорания.
- Детали ходовой части гусеничной техники оси, втулки, пальцы траков.
- Элементы редукторов горнодобывающего оборудования конусные дробилки, ленточные конвейеры.
- Крепежные детали ответственного назначения болты, шпильки, гайки для авиационных и судовых механизмов.
Особенности термообработки круга 12ХН3А
Для достижения требуемого комплекса свойств круг стальной 12ХН3А подвергается цементации при температуре от 900 до 950 C с последующей закалкой от 780 до 800 C в масло и низким отпуском при температуре от 150 до 180 C. Глубина цементованного слоя составляет от 0,8 до 1,5 мм в зависимости от сечения детали. Допускается также объемная закалка с индукционного нагрева для деталей с простой геометрией.
Вопросы и ответы
Какие диаметры круга стального 12ХН3А доступны?
Круг 12ХН3А поставляется в диапазоне диаметров от 10 до 250 мм. Наиболее востребованы размеры от 20 до 100 мм для машиностроительных заготовок.
Чем отличается круг 12ХН3А от стали 20Х?
Сталь 12ХН3А содержит никель (от 2,75 до 3,15%), что обеспечивает более высокую вязкость сердцевины после цементации по сравнению с 20Х. Предел текучести 12ХН3А выше на 1520%.
Можно ли сваривать круг стальной 12ХН3А?
Сварка ограничена из-за склонности к образованию трещин. Допускается сварка с предварительным подогревом до 200300 C и последующим отпуском. Рекомендуется использовать электроды типа Э50А.
Какой норматив регламентирует круг 12ХН3А?
Основной нормативный документ ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Дополнительно применяются ГОСТ 2590-88 на размеры и предельные отклонения.