Сталь марки 12ХН2
| Марка: 12ХН2 (заменители: 20ХНР, 20ХГНР, 12ХН3А, 18ХГТ, 20ХГР) Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1133-71. Трубы: ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 9567-75, ОСТ 14-21-77. 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 и при отрицательных температурах. |
| Химический состав в % стали 12ХН2 | ||
| C | 0,09 - 0,16 | |
| Si | 0,17 - 0,37 | |
| Mn | 0,3 - 0,6 | |
| Ni | 1,5 - 1,9 | |
| S | до 0,035 | |
| P | до 0,035 | |
| Cr | 0,6 - 0,9 | |
| Cu | до 0,3 | |
| Fe | ~96 | |
| Зарубежные аналоги марки стали 12ХН2 | |
| США | Gr.4320 |
| Германия | 1.5713, 15CrNi4, 15CrNi6 |
| Франция | 16NC6 |
| Англия | 815M17 |
| Евросоюз | 15NiCr6 |
| Италия | 16CrNi4 |
| Китай | 12CrNi2 |
| Швеция | 2511, 2512 |
| Польша | 15HN |
| Чехия | 16220 |
| Дополнительная информация и свойства |
| Удельный вес: 7880 кг/м3 Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 в мульде Термообработка: Закалка 880oC, масло, Отпуск 600oC, вода, Твердость материала: HB 10 -1 = 207 МПа Температура критических точек: Ac1 = 715 , Ac3(Acm) = 773 , Ar3(Arcm) = 726 , Ar1 = 659 , Mn = 405 Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом. Обрабатываемость резанием: HB 156-207, К υ тв. спл=0,8 и Кυ б.ст=0,7 Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: склонна. |
| Механические свойства стали 12ХН2 | ||||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) | НВ, не более |
| ГОСТ 4543-71 | Пруток. Закалка 860 °С, вода или масло. Закалка 760-810 °С, вода или масло. Опуск 180 °С, воздух или масло. | 15 | 590 | 780 | 12 | 50 | 88 | - |
| ГОСТ 8731-74 | Трубы горячие формированные термически обработанные | - | 392 | 539 | 14 | - | - | - |
| Цементация 920-950 °С. Закалка 790-810°С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух | 100 | 590 | 780 | 12 | 45 | 69 | 249 Поверхности (57-63) | |
| Цианирование 840-860 °С. Закалка 840-860 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. | 60 | 590 | 780 | 12 | 50 | 88 | 229 Поверхности (57) | |
| Механические свойства стали 12ХН2 в зависимости от сечения | ||||||
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ4 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода | ||||||
| 30 50 100 100 | Ц Ц Ц К | 420 400 370 390 | 550 550 510 530 | 29 31 30 33 | 79 78 76 77 | 363 363 - - |
| Закалка 880 °С, через воду в масло. Отпуск 600 °С, вода | ||||||
| 50 100 100 | Ц Ц К | 450 390 420 | 600 540 550 | 28 29 30 | 77 77 77 | 363 - - |
| Механические свойства стали 12ХН2А в зависимости от температуры отпуска | ||||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HRCэ |
| Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло | ||||||
| 200 300 400 500 600 | 830 860 890 780 590 | 1050 980 950 830 670 | 13 12 12 15 22 | 66 68 70 72 76 | 208 207 235 269 195 | 27 25 24 НВ 216 НВ 321 |
| Кратковременная теплопрочность стали 12ХН2А | ||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % |
| Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 600 °С, воздух | ||||
| 100 200 300 400 500 600 700 800 | 510 495 485 460 370 210 97 59 | 600 590 580 540 410 245 120 78 | 21 20 20 22 23 41 73 75 | 74 72 74 79 81 89 - 79 |
| Ударная вязкость стали 12ХН2А KCU, (Дж/см2) | |||
| Т= +15 °С | Т= -20 °С | Т= -60 °С | Термообработка |
| 353 323 314 49 | 323 265 304 8 | 206 304 - - | Сечение 30 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода. Сечение 100 мм. Место вырезки образцов - край. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода Сечение 100 мм. Место вырезки образцов - центр. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода Сечение 10 мм. Газовая цементация 910 °С, 3 ч. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 200 °С, 1 ч |
| Предел выносливости стали 12ХН2 | ||
| σ-1, МПА | n | Термообработка |
| 323 | 106 | σв=740 МПа. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 580 °С. |
| Прокаливаемость стали 12ХН2А | |||||||
| Расстояние от торца, мм | Примечание | ||||||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 9 | 12 | 15 | Закалка 9000 °С |
| 35,5 | 32 | 29 | 27 | 23 | 20 | 19 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
| Количество мартенсита, % | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
| 50 | 40 | 25 |
| Физические свойства стали 12ХН2 | ||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 2.11 | 38 | 7880 | 330 | ||
| 100 | 2.03 | 10.5 | 38 | 494 | 360 | |
| 200 | 1.96 | 11.5 | 37 | 507 | 430 | |
| 300 | 1.9 | 11.9 | 35 | 523 | 520 | |
| 400 | 1.76 | 12.4 | 33 | 536 | 590 | |
| 500 | 1.72 | 12.9 | 31 | 565 | 670 | |
| 600 | 1.54 | 13.6 | 30 | 586 | ||
| 700 | 1.41 | 13.9 | 29 | 624 | ||
| 800 | 1.3 | 11.7 | 29 | 703 | 1050 | |
| 900 | 1120 | |||||
| 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 | |
