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.