12Х2Н4А

Заменитель 

 20ХГНР, 12ХН2, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 20ХГР. 
Вид поставки           Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 1051-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. Трубы ОСТ 14-21-77
Назначение Шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементируемые 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

Химический элемент %
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn) 0.30-0.60
Никель (Ni) 3.25-3.65
Фосфор (P), не более 0.025
Хром (Cr) 1.25-1.65
Сера (S), не более 0.025

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s 0,2 , МПа s B , МПа d 5 , % y , %
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Мкорость деформации 0,007 1/с.
800 99 115 35 91
900 64 80 56 96
1000 43 54 65 100
1100 31 42 64 100
1200 20 28 58 100
1250 15 23 62 100

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s 0,2 , МПа s B , МПа y , % KCU, Дж/м 2
Закалка 900 °С, масло.
200 1240 1560 49 88
300 1320 1540 56 74
400 1200 1320 59 103
500 1130 1200 62 125

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм s 0,2 , МПа s B , МПа d 5 , % y , % KCU, Дж/м 2 HB HRC э
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух.
5 1080 1270 13 60 105   39
15 930 1080 14 65 116   38
20 830 980 16 70 147   37
25 780 930 17 70 162   36
Закалка 780 °С, масло. Отпуск 130 °С, воздух.
20 980 1240 10 63 196 375  
40 860 1180 11 64 172 355  
60 690 1080 13 61 137 325  

Механические свойства прутка

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s 0,2 , МПа s B , МПа d 5 , % y , % KCU, Дж/м 2 HB HRC э
Закалка 860 °С, масло. Закалка 760-800 °С, масло. Отпуск 180 °С, воздух или масло. 15 930 1130 10 50 88    
Цементация 920-950 °С. Закалка 780-800 °С, масло. Отпуск 180-200 °С. 60 950 1200 10 50 80 255-302 59-63

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в яме.
Свариваемость
ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом.
Обрабатываемость резанием
при НВ 183-187 K u тв.спл. = 1.26, K u б.ст. = 0.96.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 745
Ac3 800
Ar3 675
Ar1 625
Mn 438

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см 2

Состояние поставки, термообработка +20 -40
Заготовка сечением 10 мм. Закалка 850 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. HRCэ 40. 102 91
Заготовка сечением 10 мм. Газовая цементация 910 С (по 4-м граням), 3 ч. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С, 1 ч. Глубина слоя 0,65 мм. HRCэ поверхности = 58. 34 25

Предел выносливости

s -1 , МПа n s B , МПа s 0,2 , МПа Термообработка, состояние стали
630 1Е+6 1220 1030 Закалка 860 С, масло. Закалка 780 С, масло. Отпуск 180 С.
421   1180 980 Закалка 860 С. Закалка 780 С, масло. Отпуск 180 С.
519   1350 1140 Нормализация 920 С, воздух. Закалка 810 С, масло. Отпуск 200 С.
676   1180 930 Цементация 910 С. Закалка 790 С, масло. Отпуск 200 С.

Прокаливаемость

Закалка 860 С.

Расстояние от торца, мм / HRC э
1.5 3 4.5 9 12 15 18 21 24 30
38.5-43.5 37.5-43.5 37.5-43.5 35.5-43.5 34-43.5 32-43.5 31-42.5 30.5-42 28.5-41.5 28-40.5

 

Кол-во мартенсита, % Крит.диам. в воде, мм Крит.диам. в масле, мм
95 30-100 18-80

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 200                  
Плотность, pn, кг/см3 7840 7820   7760 7710   7630      
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)   25     19          
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) 10.0 12.0 13.0 14.7 15.3 15.6