Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Горячекатаная полоса из стали 12ХН3А: конструкционная легированная сталь для цементуемых деталей
Горячекатаная полоса из стали марки 12ХН3А — это сортовой прокат, изготовленный из конструкционной легированной никель-хромистой стали, поставляемый в виде полос прямоугольного сечения с горячекатаной поверхностью. Марка 12ХН3А относится к группе цементуемых (нитроцементуемых) сталей и содержит в среднем 0,09–0,15 % углерода, 0,5–0,8 % хрома, 2,75–3,25 % никеля. Такое сочетание обеспечивает высокую твёрдость поверхностного слоя после химико-термической обработки при сохранении вязкой сердцевины. Прокат применяется преимущественно для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках в условиях износа поверхностных слоёв.
Сортамент и технические параметры
Полоса горячекатаная из 12ХН3А выпускается по ГОСТ 103–2006 (сортовой прокат) и ГОСТ 4543–2016 (легированная конструкционная сталь). Точность прокатки — обычная или повышенная. Кривизна полосы на 1 м длины не превышает значений, установленных стандартом для соответствующей группы точности. Поверхность не должна иметь трещин, закатов, рванин глубиной более половины предельного отклонения. Допускаются отдельные рябизны и отпечатки, не выводящие прокат за минусовый допуск.
| Параметр | Значение | Допуск | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина полосы | 4–60 | 0,3…1,5 | мм | зависит от точности прокатки |
| Ширина полосы | 12–200 | +0,5…+2,0 | мм | обрезная кромка |
| Предел текучести т | 785 | после улучшения | МПа | термообработка: закалка + отпуск |
| Предел прочности в | 980 | после улучшения | МПа | сердцевина детали |
| Относительное удлинение 5 | 10 | — | % | после улучшения |
| Ударная вязкость KCU | 59 | — | Дж/см | при +20 C |
| Твёрдость после цементации | 58–62 | — | HRC | поверхностный слой |
Химический состав и структура
Сталь 12ХН3А выплавляется в мартеновских печах или конвертерах с последующей внепечной обработкой. Массовая доля серы не превышает 0,025 %, фосфора — 0,025 %. Ограничение вредных примесей обеспечивает изотропность механических свойств в направлении прокатки и поперёк неё. Структура горячекатаной полосы — феррито-перлитная, с равномерным распределением перлитной составляющей. После нормализации твёрдость составляет 156–197 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках с ЧПУ.
Термическая и химико-термическая обработка
Для достижения эксплуатационных характеристик полосу подвергают цементации или нитроцементации при 920–950 C с последующей закалкой и низким отпуском при 160–200 C. Глубина цементованного слоя выбирается в зависимости от сечения детали и условий нагружения. Сердцевина сохраняет вязкость благодаря пониженному содержанию углерода и легированию никелем. Допускается проведение улучшения (закалка + высокий отпуск) для получения однородной структуры сорбита перед механической обработкой.
Области применения
- Зубчатые колёса, валы-шестерни и шлицевые валы редукторов прокатных станов.
- Крестовины, чашки и шипы дифференциалов автомобильной и тракторной техники.
- Поршневые пальцы, втулки и пальцы гусеничных машин.
- Детали бурового оборудования, работающие при ударно-абразивном износе.
- Шпиндели и хвостовики металлорежущих станков.
- Ответственные крепёжные изделия авиационной и судостроительной промышленности.
Технологичность и особенности прокатки
Горячекатаная полоса из 12ХН3А поставляется в термически обработанном или без термообработки состоянии. При изготовлении деталей методами холодной штамповки или высадки требуется предварительный отжиг для снижения твёрдости до 150–170 HB. Свариваемость ограничена: рекомендуется контактная сварка с последующей местной термообработкой. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки — удовлетворительная, после улучшения — пониженная, что учитывается при назначении режимов резания на обрабатывающих центрах.
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют поставку полосы из 12ХН3А?
Поставка осуществляется по ГОСТ 4543–2016 (общие технические условия для легированной конструкционной стали) и ГОСТ 103–2006 (сортовой прокат). В стандартах указаны предельные отклонения по толщине и ширине, требования к кривизне, поверхности и механическим свойствам.
Для чего применяется цементация полосы из 12ХН3А?
Цементация при 920–950 C насыщает поверхностный слой углеродом до 0,8–1,1 %, после закалки твёрдость достигает 58–62 HRC. Это повышает износостойкость зубчатых колёс, валов и пальцев при сохранении вязкой сердцевины.
Какая твёрдость у горячекатаной полосы в состоянии поставки?
Без термообработки твёрдость составляет 156–197 HB в зависимости от режима охлаждения после прокатки. Для холодной штамповки рекомендуется отжиг до 150–170 HB.
Допускается ли сварка полосы из стали 12ХН3А?
Свариваемость ограничена из-за склонности к образованию холодных трещин. Применяют контактную сварку с подогревом и последующей местной термообработкой. Дуговая сварка требует подогрева до 150–200 C и применения низководородных электродов.