Стальные круглые заготовки 12ХН3А в Минске

Стальные круглые заготовки 12ХН3А — конструкционная легированная сталь для ответственных деталей

Круглые заготовки из стали 12ХН3А — это сортовой прокат круглого сечения, изготавливаемый из хромоникелевой конструкционной стали по ГОСТ 4543. Материал относится к группе цементуемых сталей с высоким пределом прочности после химико-термической обработки. Заготовки поставляются в горячекатаном или кованом состоянии, диаметром от 10 до 250 мм, с допуском по точности прокатки, регламентируемым ГОСТ 2590.

Химический состав стали 12ХН3А характеризуется содержанием углерода 0,09–0,16%, хрома 0,60–0,90% и никеля 2,75–3,15%. Буква «А» в маркировке указывает на высококачественную сталь с ограниченным содержанием серы и фосфора — не более 0,025% каждого элемента. Такое сочетание легирующих компонентов обеспечивает повышенную прокаливаемость и вязкость сердцевины после цементации.

Механические свойства и термообработка

Механические характеристики заготовок 12ХН3А нормируются после окончательной термической обработки. Типовой режим включает цементацию при 900–920 C, закалку с 780–800 C в масло и низкий отпуск при 150–180 C. После такой обработки достигаются следующие показатели:

• временное сопротивление разрыву — не менее 930 МПа;
• предел текучести — не менее 685 МПа;
• относительное удлинение — не менее 11%;
• ударная вязкость KCU — не менее 0,8 МДж/м;
• твёрдость поверхности после цементации — 56–62 HRC.

Прочность сердцевины после закалки достигает 34–40 HRC, что обеспечивает сопротивление контактным нагрузкам при сохранении пластичности. Сталь склонна к отпускной хрупкости второго рода, поэтому после высокого отпуска требуется быстрое охлаждение в масле или воде.

Технологические особенности обработки

Заготовки 12ХН3А хорошо поддаются механической обработке в отожжённом состоянии. Твёрдость в состоянии поставки не превышает 217 HB, что позволяет выполнять токарные и фрезерные операции стандартным инструментом из быстрорежущей стали. При обработке цементованного слоя применяются твердосплавные пластины с покрытием.

Свариваемость стали ограниченная — сварка возможна только с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термической обработкой. Для соединения ответственных элементов рекомендуется использовать аргонодуговую сварку с присадочным материалом аналогичного состава.

Применение круглых заготовок 12ХН3А

Из круглых заготовок 12ХН3А изготавливают детали, работающие при знакопеременных и ударных нагрузках в условиях поверхностного износа. Основные области применения:

• зубчатые колёса и шестерни коробок передач грузовых автомобилей и тракторов;
• валы-шестерни редукторов металлургического и горнодобывающего оборудования;
• кулачковые муфты и распределительные валы двигателей внутреннего сгорания;
• пальцы, оси и втулки ходовой части гусеничных машин;
• детали топливной аппаратуры дизельных двигателей — плунжерные пары, распылители.

Высокое содержание никеля обеспечивает работу деталей при температурах до –60 C без потери ударной вязкости, что позволяет применять материал в узлах северного исполнения и криогенного оборудования.

Сортамент и условия поставки

Круглые заготовки 12ХН3А поставляются в соответствии с ГОСТ 4543 и ГОСТ 2590. Допускаемые отклонения по диаметру зависят от класса точности прокатки — от 0,4 мм для диаметров до 30 мм до 2,0 мм для диаметров свыше 180 мм. Кривизна заготовок не должна превышать 0,5% от длины. По требованию заказчика выполняется обточка поверхности, ультразвуковой контроль сплошности и контроль макроструктуры.

Контроль качества и дефекты

При приёмочном контроле заготовок 12ХН3А проверяется химический состав методом спектрального анализа, твёрдость по Бринеллю и отсутствие поверхностных дефектов — закатов, плен, трещин. Для ответственных деталей авиационного назначения дополнительно выполняется контроль загрязнённости неметаллическими включениями по ГОСТ 1778 и макроструктуры по ГОСТ 10243.

Характерным дефектом стали является полосчатость карбидной сетки, возникающая при нарушении режимов ковки. Для её устранения применяется нормализация с последующим высоким отпуском. При закалке деталей сложной конфигурации возможны деформации, поэтому перед механической обработкой рекомендуется выполнять стабилизирующий отпуск при 600–650 C.

Вопросы и ответы