- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 38ХН3МФА 50 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16, 2ГП~
Основные технические характеристики
Марка стали: 38ХН3МФА
Тип проката: Круглый прокат (круг)
Диаметр: 50 мм
Стандарты изготовления: ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16
Класс прочности: 2ГП~ (горячекатаный, повышенной точности)
Метод производства: Горячекатаный
Назначение: Для ответственных деталей, работающих при высоких нагрузках и динамических воздействиях
Химический состав стали 38ХН3МФА (по ГОСТ 4543-16), %
Марка стали 38ХН3МФА относится к легированным конструкционным сталям повышенной и высокой прочности, предназначенным для изготовления деталей, подвергающихся термической обработке (улучшению, закалке с отпуском). Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические свойства после термообработки.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,35–0,42 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,75–3,25 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,35 |
| Ванадий (V) | 0,05–0,12 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенности химического состава:
Высокое содержание никеля (до 3,25%) придаёт стали повышенную вязкость, ударную вязкость при низких температурах и устойчивость к циклическим нагрузкам. Хром и молибден способствуют улучшению прокаливаемости, износостойкости и коррозионной стойкости. Ванадий повышает износостойкость и измельчает зерно, что положительно сказывается на прочности и пластичности. Низкое содержание серы и фосфора обеспечивает высокую чистоту стали и уменьшает склонность к хрупкости.
Механические свойства стали 38ХН3МФА после улучшения (закалка + высокий отпуск)
Механические свойства приведены для образцов диаметром 15 мм после термической обработки по режиму: закалка в масле с 840–860?°C, отпуск при 580–620?°C.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 1080 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 930 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 13 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 55 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | не менее 98 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), МПа | 285–341 |
Примечание: Для круга диаметром 50 мм механические свойства могут незначительно отличаться в сторону снижения из-за меньшей прокаливаемости по сечению. Однако при соблюдении режимов термообработки и контроле охлаждения свойства остаются на высоком уровне.
Физические свойства стали 38ХН3МФА
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (?), 10??/°C (20–100?°C) | 11,5 |
| Удельная теплоёмкость (с), Дж/(кг·°C) | 475 |
| Теплопроводность (?), Вт/(м·°C) | 36 (при 100?°C) |
| Удельное электрическое сопротивление (?), Ом·м | 0,3–0,4 ? 10?? |
Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях переменных температур, в том числе при кратковременных нагревах до 300?°C без потери прочности. Низкая теплопроводность требует аккуратного контроля при сварке и термообработке.
Технологические свойства
Свариваемость
Сталь 38ХН3МФА ограниченно свариваема. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, а после сварки — обязательная термическая обработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия внутренних напряжений и предотвращения образования трещин. Рекомендуется применение сварочных материалов, легированных никелем и хромом (например, электроды типа Э-12Х13Н4Г2).
Обрабатываемость резанием
В состоянии поставки (после улучшения) сталь обрабатывается удовлетворительно, но из-за высокой твёрдости требует применения твёрдосплавного инструмента и пониженных режимов резания. После отжига обрабатываемость улучшается. Рекомендуемый коэффициент относительной обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — 0,6.
Обрабатываемость давлением
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1180–800?°C. Заготовки перед ковкой необходимо медленно нагревать для предотвращения трещин.
Флокеночувствительность
Сталь высокочувствительна к флокенам, поэтому требует медленного охлаждения после прокатки и термообработки (не более 10–15?°C/ч в интервале 600–300?°C). Для предотвращения флокенообразования применяется вакуумирование при выплавке.
Склонность к отпускной хрупкости
Сталь склонна к отпускной хрупкости II рода (хрупкость при отпуске в интервале 450–600?°C с последующим медленным охлаждением). Чтобы избежать этого, рекомендуется быстрое охлаждение (в воде или масле) после отпуска в указанном диапазоне.
Вес и расчётные данные
Вес одного погонного метра круга диаметром 50 мм:
Рассчитывается по формуле:
m=4?106??d2??,
где:
- d=50 мм — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали.
m=4?1063,1416?502?7850=40000003,1416?2500?7850?15,42 кг/м
Ответ:
- Вес 1 метра круга 50 мм — 15,42 кг
- Количество метров в одной тонне:
15,421000?64,85 метров
Таким образом, в одной тонне стали 38ХН3МФА диаметром 50 мм содержится примерно 64,85 погонных метров.
Область применения
Сталь марки 38ХН3МФА — одна из наиболее ответственных конструкционных сталей, применяемых в тяжёлом машиностроении, авиационной и энергетической отраслях. Благодаря высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости, она используется для изготовления деталей, работающих в экстремальных условиях.
Основные сферы применения:
- Авиационная промышленность
Изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, лопаток компрессоров, элементов шасси и других деталей, подвергающихся высоким циклическим нагрузкам и вибрациям. - Энергетическое машиностроение
Роторы турбин, валы генераторов, диски уплотнений, шатуны, коленчатые валы. Сталь сохраняет прочность при повышенных температурах и в условиях длительной эксплуатации. - Судостроение
Валопроводы, гребные винты, детали редукторов. Высокая вязкость при низких температурах особенно важна для судов, эксплуатирующихся в Арктике. - Нефтегазовое оборудование
Штоки насосов, шпиндели, шестерни буровых установок, элементы арматуры высокого давления. Устойчивость к коррозии и износу позволяет использовать сталь в агрессивных средах. - Автомобильная промышленность (спецтехника)
Коленчатые и распределительные валы, полуоси, шестерни КПП для гоночных и военных автомобилей. - Железнодорожное машиностроение
Оси вагонов, колёсные пары, детали тормозных систем. - Тяжёлое и дорожное машиностроение
Элементы экскаваторов, бульдозеров, кранов, работающих под высокими нагрузками. - Военная и оборонная промышленность
Детали бронетехники, элементы пусковых установок, стволы орудий (при соответствующей термообработке). - Химическое и нефтехимическое оборудование
Валы мешалок, штоки клапанов, валы насосов, работающих в агрессивных средах при повышенных давлениях. - Прессовое и кузнечное оборудование
Штоки гидроцилиндров, пуансоны, матрицы, работающие под ударными нагрузками.
Рекомендации по термической обработке
Для достижения оптимальных свойств круг из стали 38ХН3МФА должен подвергаться термической обработке:
- Отжиг (для улучшения обрабатываемости):
Нагрев до 840–860?°C, выдержка, медленное охлаждение в печи (до 550?°C) — скорость не более 20?°C/ч. - Улучшение (закалка + отпуск):
- Закалка: 840–860?°C, охлаждение в масле.
- Отпуск: 580–620?°C, охлаждение на воздухе.
После такой обработки достигаются заявленные механические свойства.
- Цементация (при необходимости):
При необходимости повышения износостойкости поверхности применяется цементация при 920–950?°C с последующей закалкой и низким отпуском.
Контроль качества
Круг 38ХН3МФА 50 мм поставляется с полным пакетом документов:
- Сертификат соответствия ГОСТ 4543-16 и ГОСТ 2590-06
- Протоколы химического и механического анализа
- Заключение УЗК (при необходимости)
- Данные о термообработке и режимах охлаждения
Материал прох дит входной контроль по химическому составу (спектральный анализ), механическим испытаниям и ультразвуковому контролю при необходимости.
Условия хранения и транспортировки
Продукция хранится в закрытых помещениях, защищённых от атмосферных осадков. При длительном хранении рекомендуется нанесение временной антикоррозионной смазки. Транспортировка — любым видом транспорта, без резких ударов и вибраций. Не допускается сброс заготовок с высоты.
Заключение
Круг 38ХН3МФА 50 мм — это высокотехнологичный продукт, предназначенный для производства ответственных узлов и агрегатов в критически важных отраслях. Его высокие механические, физические и технологические свойства, а также стабильность химического состава делают его незаменимым материалом для современного машиностроения.
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Позвоните нам по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.
