Сталь
12ХН3А
Характеристики стали 12ХН3А
Заменитель
Ближайшие аналоги: 12ХН4А, 20ХН3А, AISI 8620, 20NiCrMo2-2 (1.6523). Применяется для цементуемых деталей, требующих высокой прочности сердцевины и износостойкой поверхности.
Вид поставки
Прутки, поковки, штамповки — в термически обработанном (отожженном или нормализованном) состоянии. Поставляется по ГОСТ 4543-71 для машиностроения, автомобилестроения, тракторостроения и станкостроения.
Назначение
Легированная конструкционная хромоникелевая сталь повышенной прочности. Предназначена для изготовления деталей, подвергаемых цементации с последующей закалкой и низким отпуском: шестерни, валы, оси, кулачки, червяки, плунжеры, поршневые пальцы. Работает под знакопеременными и ударными нагрузками.
Химический состав
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | 0,10–0,17 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,75–3,15 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,025 |
| Сера (S) | ≤ 0,025 |
| Медь (Cu) | ≤ 0,30 |
Механические свойства (после цементации + закалка + низкий отпуск)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление σв, МПа | 950–1150 |
| Предел текучести σ0,2, МПа | 750–950 |
| Относительное удлинение δ5, % | ≥ 10 |
| Относительное сужение ψ, % | ≥ 45 |
| Твёрдость поверхности (HRC) | 58–63 |
| Твёрдость сердцевины (HRC) | 25–35 |
Технологические свойства
- Свариваемость: ограничена — требует предварительного подогрева и последующей термообработки. Не рекомендуется для сварных конструкций без термообработки.
- Обрабатываемость резанием: хорошая в отожженном состоянии (HB 160–200).
- Цементуемость: отличная — обеспечивает твёрдый износостойкий слой при вязкой сердцевине.
- Прокаливаемость: высокая — критический диаметр в масле до 40–50 мм.
- Не склонна к флокенам — допускается применение в крупных поковках.
Температура критических точек, °C
| Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
|---|---|---|---|
| ~730 | ~820 | ~670 | ~770 |
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²
При +20°C — не менее 78 Дж/см²
При -40°C — не менее 49 Дж/см²
Предел выносливости (σ-1), МПа
При симметричном цикле изгиба — ~450 МПа (после цементации и термообработки)
Прокаливаемость
Высокая. Критический диаметр в масле — до 40–50 мм. Рекомендуемая термообработка перед цементацией: нормализация с 880–920°C. После цементации — закалка с 820–850°C в масло + низкий отпуск 160–200°C.
Физические свойства
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 7850 |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–100°C), 1/°C | 11,7 × 10-6 |
| Теплопроводность (20°C), Вт/(м·°C) | 45 |
| Удельное электросопротивление (20°C), Ом·м | 0,22 × 10-6 |
| Модуль упругости (E), ГПа | 210 |