- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 12ХН3А ?220 мм — высокопрочный конструкционный сплав для ответственных узлов и деталей
Основные технические характеристики
Марка стали: 12ХН3А
Тип проката: Круг (горячекатаный / калиброванный)
Диаметр: 220 мм
Нормативный документ: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
Состояние поставки: Нормализация + высокий отпуск (по умолчанию), возможна термообработка по индивидуальному заказу
Класс прочности: Повышенной прочности, ударной вязкости и усталостной выносливости
Химический состав (по ГОСТ 4543-71, % по массе)
Сталь марки 12ХН3А относится к группе легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления деталей, работающих под высокими нагрузками и динамическими воздействиями. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, вязкость и сопротивление усталости.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,09–0,16 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,75–3,15 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсен (As) | не более 0,08 |
Особенности легирования:
- Никель — основной легирующий элемент, обеспечивающий повышение ударной вязкости, особенно при низких температурах, а также улучшает прокаливаемость.
- Хром — способствует упрочнению, повышает твёрдость и износостойкость, улучшает структурную однородность.
- Низкое содержание углерода — позволяет добиться высокой пластичности и вязкости при сохранении достаточной прочности после термообработки.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? при 20?°C |
| Удельная теплоёмкость (Cp) | 477 Дж/(кг·К) при 20?°C |
| Теплопроводность | 41,9 Вт/(м·К) при 100?°C |
| Коэффициент линейного расширения (?) | 12,5?10?? К?? (в диапазоне 20–100?°C) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,62 мкОм·м при 20?°C |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
Механические свойства (после термообработки: улучшение — закалка + высокий отпуск)
Круг из стали 12ХН3А ?220 мм поставляется в состоянии, обеспечивающем оптимальное сочетание прочности и пластичности. Значения механических свойств приведены для образцов диаметром 30 мм, вырезанных из прутка.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | не менее 980 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 12 % |
| Относительное сужение (?) | не менее 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при -60?°C) | не менее 58 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Примечание: Ударная вязкость при отрицательных температурах свидетельствует о высокой хладостойкости стали, что делает её пригодной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера и в холодных климатических зонах.
Технологические свойства
Свариваемость
Сталь 12ХН3А ограниченно свариваема. Сварка возможна при предварительном подогреве до 250–300?°C и последующей термической обработке (отжиг или высокий отпуск). Рекомендуются методы:
- Ручная дуговая сварка (ММА)
- Аргонодуговая сварка (TIG)
- Сварка под флюсом (SAW)
Использование низководородных электродов обязательно во избежание образования трещин.
Обрабатываемость резанием
После улучшения сталь хорошо обрабатывается резанием. Рекомендуемые режимы:
- Скорость резания (сталь с HB ~300): 60–80 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
Инструмент — твёрдый сплав (ВК8, Т15К6), при необходимости — с охлаждением.
Обработка давлением
Сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Начало ковки — не выше 1250?°C, окончание — не ниже 800?°C. После ковки обязательна термическая обработка (нормализация + отпуск).
Прокаливаемость
Высокая прокаливаемость — одно из ключевых преимуществ стали 12ХН3А. Полная прокалка достигается на глубину до 40 мм при охлаждении в масле. Для сечений более 100 мм рекомендуется закалка с контролируемым охлаждением (например, в полимерных средах) для снижения внутренних напряжений.
Вес и расчётные данные
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Вес 1 метра погонного | 30,19 кг/м |
| Длина в 1 тонне (1000 кг) | 33,12 метра |
Формула расчёта массы:
m=4??d2??=43,1416?(0,22)2?7850=30,19кг/м
Где:
- d=0,22 м — диаметр в метрах
- ?=7850 кг/м? — плотность стали
Область применения
Круг из стали 12ХН3А диаметром 220 мм применяется в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, вязкости и усталостной выносливости. Благодаря сочетанию легирующих элементов и строгому контролю за структурой, этот материал незаменим в следующих сферах:
1. Авиационная промышленность
Из стали 12ХН3А изготавливают:
- Оси и пальцы шасси
- Валы редукторов и компрессоров
- Шестерни и колёса приводов
- Элементы шарнирных соединений
Высокая ударная вязкость при низких температурах критически важна для деталей, работающих на высоте и в условиях перепадов температур.
2. Машиностроение и тяжёлое оборудование
- Валы передач и редукторов
- Шестерни повышенной нагрузки
- Пальцы и оси тяжёлых прессов и экскаваторов
- Элементы бурового оборудования
Сталь устойчива к циклическим нагрузкам, что снижает риск усталостного разрушения.
3. Энергетика и турбостроение
- Роторы и валы турбин малой и средней мощности
- Детали паровых и газовых турбин
- Опорные узлы генераторов
4. Судостроение
- Валы гребных винтов
- Оси рулевых механизмов
- Элементы крепления и соединения корпусных конструкций
5. Нефтегазовая отрасль
- Детали буровых установок
- Шпиндели и валы насосов
- Соединительные элементы в условиях агрессивной среды (при дополнительной защите)
6. Военная и оборонная промышленность
- Детали гусеничных и колёсных шасси
- Оси и пальцы башенных механизмов
- Элементы амортизационных систем
Особенности термической обработки
Для достижения оптимальных механических свойств рекомендуется следующий режим термообработки:
- Закалка:
- Температура нагрева: 830–850?°C
- Среда охлаждения: масло
- Время выдержки: 1,5–2 часа на 100 мм диаметра
- Высокий отпуск:
- Температура: 580–620?°C
- Время выдержки: 2–3 часа
- Охлаждение: на воздухе
После такой обработки формируется структура сорбита отпуска, обеспечивающая высокую прочность и пластичность одновременно.
Контроль качества
Каждая партия круга 12ХН3А ?220 мм проходит обязательный входной контроль:
- Химический анализ (спектральный)
- Испытания на растяжение и ударный изгиб
- Микроструктурный анализ (отсутствие флокенов, трещин, неоднородности)
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика)
- Измерение твёрдости по всей длине
Условия хранения и транспортировки
- Хранение — в сухих, закрытых помещениях, на поддонах, без контакта с землёй.
- Защита от атмосферной коррозии — временная смазка или упаковка в плёнку.
- Транспортировка — любым видом транспорта, с фиксацией от смещения.
- Не допускается хранение совместно с агрессивными химикатами.
Преимущества стали 12ХН3А
- Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах
- Отличная усталостная прочность
- Хорошая прокаливаемость даже в крупных сечениях
- Устойчивость к динамическим нагрузкам
- Возможность повторной термообработки без потери свойств
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой — контроль твёрдости и структуры.
- При сварке — строго соблюдать режимы подогрева и отпуска.
- При эксплуатации в агрессивных средах — использовать защитные покрытия (цинкование, окраска).
- Регулярный контроль на усталостные трещины в ответственных узлах.
Данный товар — круг стальной 12ХН3А ?220 мм — можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд». Мы гарантируем соответствие всем нормативным требованиям, предоставляем сертификаты качества и техническую документацию.
?? Позвоните нам:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию, условиям поставки и индивидуальным заказам. Мы работаем с юридическими лицами и оптовыми покупателями по всей России. Доставка — транспортными компаниями или самовывозом со склада.
ООО «Металлотрейд» — надёжный поставщик качественного металлопроката для промышленности.
