Сталь 12ХН3А — характеристики, состав, применение и прокат

12ХН3А — конструкционная легированная хромоникелевая сталь, применяемая для ответственных цементуемых деталей. После химико-термической и термической обработки она позволяет получить твёрдый износостойкий поверхностный слой при сохранении прочной и вязкой сердцевины.

Основные требования к металлопродукции из 12ХН3А устанавливает ГОСТ 4543-2016 «Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия».

Расшифровка 12ХН3А

Обозначение марки расшифровывается так:

  • 12 — среднее содержание углерода около 0,12 %;
  • Х — хром;
  • Н3 — никель, около 3 %;
  • А — высококачественная сталь с ограниченным содержанием серы и фосфора.

12ХН3А относится к низкоуглеродистым хромоникелевым конструкционным сталям.

Химический состав 12ХН3А

По ГОСТ 4543-2016 химический состав стали 12ХН3А по анализу ковшовой пробы должен находиться в следующих пределах:

Элемент Содержание, %
Углерод, C 0,09–0,16
Кремний, Si 0,17–0,37
Марганец, Mn 0,30–0,60
Хром, Cr 0,60–0,90
Никель, Ni 2,75–3,15

Низкое содержание углерода делает 12ХН3А подходящей для цементации, а легирование хромом и никелем обеспечивает необходимую прокаливаемость и прочность сердцевины после термической обработки.

Свойства стали 12ХН3А

12ХН3А применяют прежде всего для цементуемых деталей.

После насыщения поверхности углеродом и последующей закалки рабочий слой получает высокую твёрдость и стойкость к износу, тогда как сердцевина детали сохраняет более высокую вязкость.

По ГОСТ 4543-2016 для образцов после установленной стандартом испытательной термической обработки нормируются следующие свойства:

Характеристика Значение, не менее
Предел текучести 685 МПа
Временное сопротивление 930 МПа
Относительное удлинение 11 %
Относительное сужение 55 %
Ударная вязкость KCU 88 Дж/см²

Для контрольных образцов стандарт предусматривает первую закалку при 860 °C, вторую закалку при 760–810 °C с охлаждением в воде или масле и отпуск при 180 °C с охлаждением на воздухе или в масле.

Эти характеристики относятся к образцам, испытанным по режиму ГОСТ. Свойства готовой детали зависят от её размеров и фактической технологии цементации и термообработки.

Твёрдость и прокаливаемость

Для металлопродукции из 12ХН3А в отожжённом или высокоотпущенном состоянии ГОСТ 4543-2016 устанавливает твёрдость не более 217 HB.

12ХН3А также входит в перечень сталей, которые могут поставляться с нормированной прокаливаемостью. Для марки в ГОСТ 4543-2016 приведена собственная полоса прокаливаемости.

Где применяется 12ХН3А

Сталь используют для деталей, которые работают под нагрузкой и одновременно требуют высокой износостойкости поверхности.

Из 12ХН3А изготавливают:

  • зубчатые колёса;
  • шестерни;
  • валы и оси;
  • втулки;
  • пальцы;
  • муфты;
  • другие цементуемые детали машин и механизмов.

Марка применяется в редукторах, приводах, трансмиссионных узлах и другом машиностроительном оборудовании.

Круг 12ХН3А

Горячекатаный круглый прокат изготавливается по ГОСТ 2590-2006, а технические требования к стали устанавливает ГОСТ 4543-2016.

Круг 12ХН3А используют как заготовку для валов, осей, втулок, шестерён и других деталей последующей механической обработки.

Возможна также поставка калиброванного круга, когда требуются более точные размеры и более качественная поверхность заготовки.

Квадрат 12ХН3А

Горячекатаный квадрат выпускается по ГОСТ 2591-2006.

Такой прокат применяют как заготовку для механической обработки или дальнейшей ковки, если квадратное сечение лучше соответствует будущей детали.

Шестигранник 12ХН3А

Горячекатаный шестигранный прокат производится по ГОСТ 2879-2006.

Также возможно изготовление калиброванной продукции соответствующего сечения.

Кованые заготовки 12ХН3А

Для крупных сечений применяют кованый прокат и поковки. Круглые и квадратные кованые заготовки могут выполняться по ГОСТ 1133-71.

Выбор между горячекатаной и кованой заготовкой зависит от размера детали, требований к структуре металла и последующей технологии обработки.

Термическая обработка 12ХН3А

Для деталей из 12ХН3А обычно применяют цементацию с последующей закалкой и низким отпуском.

Конкретный технологический режим подбирают под изделие: учитывают размеры детали, требуемую глубину цементованного слоя, твёрдость поверхности и эксплуатационные нагрузки.

Режим термической обработки из таблицы механических свойств ГОСТ 4543-2016 используется для испытания металлопродукции и не является универсальной технологией изготовления любой детали из 12ХН3А.

Прокат из стали 12ХН3А от «СОЮЗ-МЕТАЛЛИСТ»

Компания «СОЮЗ-МЕТАЛЛИСТ» поставляет круги, квадраты, шестигранники и кованые заготовки из стали 12ХН3А.

Подбираем металлопродукцию по требуемому размеру, виду проката, состоянию поставки и нормативной документации. Возможна поставка складских позиций и заказное изготовление, в том числе крупных и нестандартных сечений.

Продукция поставляется с документами о качестве изготовителя. При необходимости организуем резку, комплектование партии и доставку по России.