Легированные листы 38ХН3МФА в Минске


Легированные листы 38ХН3МФА: конструкционная высокопрочная сталь для ответственных деталей

Легированные листы 38ХН3МФА — горячекатаный или кованый прокат из хромоникельмолибденованадиевой стали перлитного класса, поставляемый в термообработанном или нормализованном состоянии. Марка относится к группе улучшаемых конструкционных сталей и применяется там, где требуется сочетание высокой прочности, ударной вязкости и прокаливаемости в крупных сечениях. Химический состав регламентируется ГОСТ 4543, сортамент листа — ГОСТ 19903 и ГОСТ 5520 для толстолистового проката.

Химический состав и структура

Сталь 38ХН3МФА содержит углерод в пределах 0,33–0,40 %, хром 1,25–1,65 %, никель 2,75–3,25 %, молибден 0,30–0,45 %, ванадий 0,10–0,18 %. Буква «А» обозначает категорию качественной стали с ограничением серы и фосфора. Никель повышает прокаливаемость и вязкость, молибден и ванадий тормозят рост зерна при нагреве и обеспечивают дисперсионное упрочнение. После закалки с 850–880 C и высокого отпуска при 580–620 C формируется структура сорбита отпуска с однородным распределением карбидной фазы.

Механические свойства листового проката

Свойства зависят от толщины листа и режима термической обработки. Для сечения до 60 мм достигаются следующие показатели:

  • предел прочности в — 1080–1270 МПа;
  • предел текучести 0,2 — не менее 835 МПа;
  • относительное удлинение 5 — 12–14 %;
  • ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 59 Дж/см;
  • твёрдость после улучшения — 285–341 HB;
  • критическая температура хрупкости — не выше –40 C.

Технологические характеристики

Листы 38ХН3МФА обладают ограниченной свариваемостью: углеродный эквивалент Cэкв достигает 0,75–0,85 %, что требует предварительного и сопутствующего подогрева до 250–350 C, а также последующей термообработки сварных соединений. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии удовлетворительная, в отожжённом — низкая. Прокаливаемость обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 100 мм при охлаждении в масле или полимерной среде.

Толщина листа, ммв, МПа0,2, МПа5, %KCU, Дж/см
8–201180–1270 950 12 69
21–401080–1230 885 13 59
41–601080–1180 835 14 59
61–100 980 785 14 49

Области применения

Листовой прокат 38ХН3МФА востребован в тяжёлом машиностроении и энергетике. Конкретные направления:

  • корпусные детали и фланцы сосудов высокого давления нефтегазопереработки;
  • роторы, диски и валы паровых и газовых турбин энергоблоков;
  • крупномодульные зубчатые колёса и венцы редукторов прокатных станов;
  • шпиндели, траверсы и подвески грузоподъёмного оборудования металлургических цехов;
  • детали штамповой оснастки горячей деформации и прессовых установок;
  • крепёж ответственных соединений в мостовых конструкциях и портальных кранах.

Термическая обработка и контроль качества

Типовой режим: закалка 860 10 C в масле, отпуск 600 10 C с охлаждением на воздухе. Для крупногабаритных листов применяют нормализацию с последующим высоким отпуском. Контроль включает ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 22727, определение макро- и микроструктуры, испытания на растяжение и ударный изгиб при отрицательных температурах. Поставка сопровождается сертификатом качества с указанием плавки, номера партии и результатов механических испытаний.

Вопросы и ответы

Чем 38ХН3МФА отличается от 38Х2Н2МФА?

Сталь 38ХН3МФА содержит больше никеля (2,75–3,25 % против 1,5–2,0 %) и дополнительно легирована ванадием, что обеспечивает более высокую прокаливаемость и ударную вязкость в крупных сечениях.

При какой максимальной толщине листа гарантируется сквозная прокаливаемость?

При закалке в масле сквозная прокаливаемость обеспечивается в сечениях до 100 мм; для толщин свыше 100 мм рекомендуется применять полимерную закалочную среду или воду с интенсивным перемешиванием.

Требуется ли подогрев при сварке листов 38ХН3МФА?

Да, из-за высокого углеродного эквивалента (0,75–0,85 %) необходим предварительный и сопутствующий подогрев до 250–350 C с последующей термообработкой сварного соединения.

Какой стандарт регламентирует поставку листового проката?

Химический состав — по ГОСТ 4543, размеры и предельные отклонения листа — по ГОСТ 19903, для толстолистового проката ответственного назначения — по ГОСТ 5520.