Сталь 18Х2Н4МА
Описание
Сталь 18Х2Н4МА
Сталь 18Х2Н4МА: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 18Х2Н4МА.
Общие сведения стали 18Х2Н4МА
Заменитель марки |
стали: 15Х2ГН2ТРА, 20Х2Н4А. |
Вид поставки |
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543–71, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69, ГОСТ 10702–78. Калиброванный пруток ГОСТ 10702–78, ГОСТ 4543–71, ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78, ГОСТ 1051–73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543–71, ГОСТ 14955–77. Полоса ГОСТ 103–76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 4543–71, ГОСТ 1133–71, ГОСТ 8479–70. Трубы ОСТ 14−21−77. |
Применение |
В цементованном и уличшенном состоянии применяется для ответственных деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, вязкости и износостойкости, а также для деталей, подвергающихся высоким вибрационным и динамическим нагрузкам. Сталь может применяться при температуре от -70 до 450 °C. |
Химический состав стали 18Х2Н4МА
Химический элемент |
% |
Кремний (Si) |
0.17−0.37 |
Марганец (Mn) |
0.25−0.55 |
Медь (Cu), не более |
0.30 |
Молибден (Mo) |
0.30−0.40 |
Никель (Ni) |
4.00−4.40 |
Сера (S), не более |
0.025 |
Углерод (C) |
0.14−0.20 |
Фосфор (P), не более |
0.025 |
Хром (Cr) |
1.35−1.65 |
Механические свойства стали 18Х2Н4МА
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
Пруток. Закалка 950 °C, воздух. Закалка 860 °C, воздух. Отпуск: 200 °C, воздух или масло |
|
15 |
835 |
1130 |
12 |
50 |
98 |
|
Пруток. Закалка 950 °C, воздух. Закалка 860 °C, воздух. Отпуск: 550 °C, воздух или масло |
|
15 |
785 |
1030 |
12 |
50 |
118 |
|
Поковки. Закалка. Отпуск. |
КП 685 |
300−500 |
685 |
835 |
11 |
33 |
39 |
262−311 |
КП 735 |
100−300 |
735 |
880 |
12 |
35 |
49 |
277−321 |
КП 785 |
<100 |
785 |
930 |
12 |
40 |
59 |
293−331 |
Отжиг 890−910°С, охлаждение с печью |
|
300 |
390 |
620 |
10 |
25 |
|
265 |
Нормализация 920−980°С, воздух. Отпуск 630−680°С, воздух. |
|
|
590 |
780 |
|
60 |
|
197−269 |
Цементация 920−950°С. Нормализация 900−950°С, воздух. Закалка 900−950°С, масло. Отпуск (двойной) 630−650°С, воздух. |
|
80 |
1270 |
1370 |
12 |
|
88 |
321−400 |
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания,°C |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Закалка 880 °C, масло. Отпуск 560°С |
20 |
1090 |
1240 |
12 |
61 |
127 |
200 |
1060 |
1190 |
12 |
60 |
137 |
300 |
1050 |
1200 |
114 |
64 |
118 |
400 |
960 |
1060 |
14 |
69 |
108 |
500 |
810 |
880 |
14 |
70 |
98 |
550 |
710 |
750 |
16 |
73 |
108 |
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, прокатанный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с. |
700 |
225 |
265 |
31 |
69 |
|
800 |
73 |
130 |
35 |
34 |
|
900 |
55 |
79 |
22 |
23 |
|
1000 |
41 |
55 |
31 |
36 |
|
1100 |
24 |
36 |
63 |
100 |
|
1200 |
20 |
25 |
46 |
100 |
|
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска,°С |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Закалка 850 °C, масло. |
200 |
1170 |
1470 |
12 |
64 |
114 |
300 |
1140 |
1390 |
12 |
64 |
98 |
400 |
1040 |
1280 |
12 |
63 |
86 |
500 |
950 |
1180 |
13 |
66 |
92 |
600 |
710 |
940 |
19 |
73 |
183 |
Механические свойства в зависимости от сечения
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
HRCэ |
Закалка 860 °C, масло. Отпуск 200°С |
Место вырезки образца — центр |
40 |
1070 |
1300 |
14 |
69 |
150 |
43 |
Место вырезки образца — центр |
60 |
1110 |
1250 |
15 |
62 |
140 |
41 |
Место вырезки образца — ½R |
80 |
1130 |
1250 |
12 |
54 |
170 |
42 |
Место вырезки образца — ½R |
100 |
1100 |
1230 |
15 |
63 |
160 |
40 |
Место вырезки образца — 1/3R |
120 |
1090 |
1220 |
13 |
60 |
160 |
41 |
Закалка 860 °C, вода. Отпуск 200°С |
Место вырезки образца — центр |
40 |
1220 |
1420 |
13 |
66 |
110 |
45 |
Место вырезки образца — центр |
60 |
1280 |
1420 |
13 |
61 |
120 |
45 |
Место вырезки образца — ½R |
80 |
1250 |
1390 |
12 |
45 |
150 |
45 |
Место вырезки образца — ½R |
100 |
1210 |
1360 |
13 |
57 |
130 |
44 |
Место вырезки образца — 1/3R |
120 |
1240 |
1340 |
12 |
42 |
140 |
41 |
Технологические свойства стали 18Х2Н4МА
Температура ковки |
Начала 1200, конца 800. Охлаждение медленное до 150 С с последующим высоким отпуском не позднее 4−6 ч. |
Свариваемость |
трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. |
Обрабатываемость резанием |
при НВ 277−321 σB = 880 МПа Kυ тв.спл. = 0.72, K υ б.ст. = 0.63. |
Склонность к отпускной способности |
не склонна |
Флокеночувствительность |
чувствительна |
Температура критических точек стали 18Х2Н4МА
Критическая точка |
°С |
Ac1 |
700 |
Ac3 |
810 |
Ar3 |
400 |
Ar1 |
350 |
Mn |
336 |
Ударная вязкость стали 18Х2Н4МА
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
Состояние поставки, термообработка |
+20 |
-20 |
-40 |
-60 |
Закалка 850 С, масло. Отпуск 170 С, воздух. |
143 |
134 |
130 |
114 |
Закалка 880 С, масло. Отпуск 560 С. бв = 1310 МПа. |
108 |
|
88 |
|
Предел выносливости стали 18Х2Н4МА
σ-1, МПа |
τ-1, МПа |
n |
σB, МПа |
σ0,2, МПа |
Термообработка, состояниестали |
540 |
|
5Е+6 |
1360 |
1070 |
Закалка 850 С, масло. Отпуск 180 С. |
475 |
|
5Е+6 |
1220 |
1140 |
Закалка 850 С, масло. Отпуск 400 С. |
540 |
228 |
5Е+6 |
1270 |
|
|
470 |
226 |
5Е+6 |
910 |
|
|
696 |
|
|
1230 |
1110 |
НВ 383 |
774 |
|
|
1300 |
1180 |
НВ 404 |
Прокаливаемость стали 18Х2Н4МА
Расстояние от торца, мм / HRCэ |
1.5 |
9 |
11 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
40.5−48.5 |
40.5−48.5 |
39.5−47.5 |
39.5−47.5 |
38.5−46.5 |
37.5−46.5 |
36.5−45.5 |
35−45.5 |
32−44.5 |
Физические свойства стали 18Х2Н4МА
Температура испытания,°С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
200 |
165 |
141 |
|
139 |
|
|
|
|
|
Плотность стали, pn, кг/м3 |
7950 |
7930 |
7900 |
7860 |
7830 |
7800 |
7760 |
|
|
|
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
|
36 |
36 |
35 |
35 |
34 |
33 |
32 |
30 |
|
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) |
11.7 |
12.2 |
12.7 |
13.1 |
13.5 |
13.9 |
|
|
|
|