Круг 12хн3а 310 мм ТУ 14-1-2118-98, 4543-16, 3ГП_

Круг 12ХН3А ?310 мм, ТУ 14-1-2118-98, 4543-16, 3ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной 12ХН3А ?310 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для использования в ответственных узлах и механизмах, эксплуатируемых в условиях повышенных нагрузок, вибраций и переменных температур. Данный тип проката изготавливается в соответствии с техническими условиями ТУ 14-1-2118-98 и соответствует требованиям ГОСТ 4543-71 (в части химического состава и механических свойств), а также классифицируется по группе проката 3ГП, что указывает на повышенные требования к качеству поверхности, точности геометрических размеров и однородности структуры.

Диаметр прутка — 310 мм, что делает его пригодным для дальнейшей механической обработки, ковки, штамповки и изготовления крупногабаритных деталей. Продукт поставляется в виде мерных или немерных отрезков длиной от 2 до 6 метров, в зависимости от требований заказчика.

Химический состав стали 12ХН3А (по массе, %)

Сталь марки 12ХН3А относится к классу хромоникелевых легированных сталей, обладающих высокой прочностью, вязкостью и устойчивостью к усталостным нагрузкам. Её химический состав строго регламентирован и соответствует нормам, установленным в ГОСТ 4543-71:

• Углерод ©: 0,10–0,16% — обеспечивает твёрдость и прочность после термообработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37% — повышает прочность и сопротивление коррозии, улучшает раскисление стали.
• Марганец (Mn): 0,30–0,60% — способствует улучшению прокаливаемости и пластичности.
• Хром (Cr): 0,60–0,90% — увеличивает твёрдость, износостойкость и сопротивление окислению.
• Никель (Ni): 2,75–3,25% — ключевой легирующий элемент, повышающий вязкость, ударную прочность и сопротивление хрупкому разрушению при низких температурах.
• Сера (S): не более 0,025% — содержание ограничено для предотвращения красноломкости.
• Фосфор (P): не более 0,025% — снижает хрупкость при низких температурах.
• Медь (Cu): не более 0,30% — не является целевым легирующим элементом, но допускается как примесь.
• Остаточные элементы (Al, Ti, V, Mo и др.): в допустимых пределах, не превышающих 0,01–0,05% каждый.

Высокое содержание никеля и хрома делает сталь 12ХН3А особенно устойчивой к динамическим нагрузкам и циклическим деформациям, что критически важно для деталей, работающих в агрессивных условиях.

Механические свойства (после термической обработки — улуччения: закалка + высокий отпуск)

Механические свойства стали 12ХН3А определяются при испытаниях на растяжение, ударную вязкость и твёрдость. Приведённые ниже значения соответствуют нормам для проката диаметром до 350 мм после термообработки:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа
• Предел текучести (?0,2): 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 единиц

Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах делает сталь 12ХН3А идеальной для использования в условиях Крайнего Севера, в нефтегазовой отрасли, на морских платформах и в железнодорожном транспорте.

Физические свойства стали 12ХН3А

• Плотность: 7,85 г/см?
• Модуль упругости (Е): 210 ГПа
• Коэффициент линейного расширения (?): 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–500?°C)
• Теплопроводность (?): 40–45 Вт/(м·°C)
• Удельная теплоёмкость (с): 460 Дж/(кг·°C)
• Удельное электрическое сопротивление (?): 0,60–0,70 мкОм·м
• Температура начала плавления: около 1420–1460?°C

Эти параметры позволяют использовать сталь в условиях термических колебаний, обеспечивая стабильность геометрии и прочности деталей.

Технологические свойства

• Свариваемость: сталь ограниченно свариваемая. Рекомендуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка (отпуск) для снятия остаточных напряжений. Применяются методы дуговой сварки под флюсом, в среде защитных газов (MIG/MAG).
• Обрабатываемость резанием: в состоянии после улуччения — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 составляет около 0,6–0,7. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и керамические инструменты.
• Обработка давлением: сталь хорошо поддаётся горячей деформации (ковке, штамповке) в диапазоне температур 1150–850?°C. После ковки требуется нормализация или улучшение.
• Прокаливаемость: высокая — обеспечивает равномерную структуру по сечению прутка диаметром до 350 мм.
• Коррозионная стойкость: выше, чем у углеродистых сталей, благодаря легированию хромом и никелем, но не является нержавеющей. При длительном хранении требуется защита от атмосферной коррозии (смазка, упаковка).

Вес одного метра и количество метров в одной тонне

• Масса 1 погонного метра:
  m=4??d2??, где
  $d=31\text{см}$, ?=7,85г/см3
  m=43,1416?312?7,85?43,1416?961?7,85?754,8?7,85?5925г=5,925кг/м

  Таким образом, вес одного метра круга ?310 мм составляет 5,925 кг.

• Количество метров в одной тонне:
  L=5,9251000?168,78м

  Следовательно, в одной тонне содержится примерно 168,8 метров проката.

Область применения

Круг из стали 12ХН3А ?310 мм находит широкое применение в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, вязкости и надёжности:

1. Авиационная промышленность — изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, работающих под высокими нагрузками.
2. Судостроение — производство деталей гребных валов, рулевых механизмов, узлов подводных конструкций.
3. Нефтегазовое оборудование — валы насосов, штанги, шпиндели буровых установок, работающие в агрессивных средах.
4. Энергетика — роторы турбин, валы генераторов, детали паровых и газовых турбин.
5. Машиностроение — тяжелонагруженные передачи, кулачковые механизмы, коленчатые валы.
6. Железнодорожный транспорт — оси вагонов, колёсные пары, элементы ходовой части локомотивов.
7. Горнодобывающая промышленность — валы дробилок, буровые штанги, элементы экскаваторов.
8. Военная техника — детали бронетехники, трансмиссии, опорные валы.
9. Химическая промышленность — валы мешалок, шнеки, работающие в условиях коррозии и нагрузок.
10. Тяжёлое машиностроение — крупногабаритные шестерни, фланцы, муфты.

Благодаря сочетанию высокой прочности и вязкости, сталь 12ХН3А особенно востребована в узлах, подверженных усталостным нагрузкам и ударным воздействиям. Её применение позволяет увеличить ресурс деталей в 1,5–2 раза по сравнению с углеродистыми сталями.

Условия поставки и хранения

Поставка осуществляется в виде калиброванного или горячекатаного проката. Поверхность должна быть чистой, без трещин, закатов, плен, раковин и других дефектов, выходящих за пределы допусков. Допускаются мелкие риски и царапины, не выводящие размер за пределы поля допуска.

Хранение — в крытых помещениях, на поддонах, с защитой т влаги. При длительном хранении рекомендуется нанесение антикоррозионной смазки или упаковка в стрейч-плёнку.

Термическая обработка (рекомендации)

Для достижения оптимальных механических свойств сталь 12ХН3А подвергается улуччению:

• Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в масле.
• Отпуск: нагрев до 580–620?°C, выдержка, охлаждение на воздухе.

После такой обработки формируется структура сорбита отпуска, обеспечивающая высокую прочность и вязкость одновременно.

Дополнительные испытания и контроль качества

На заводе-изготовителе проводятся:

• спектральный анализ химического состава;
• механические испытания на растяжение и удар;
• контроль макро- и микроструктуры;
• ультразвуковой контроль (по требованию);
• проверка твёрдости и точности размеров.

Каждая партия сопровождается паспортом качества, в котором указаны химический состав, механические свойства, режим термообработки и результаты испытаний.

Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката с сертифицированной продукцией и оперативной доставкой по России и СНГ. Мы гарантируем соответствие всех параметров заявленным техническим условиям и предоставляем полный пакет сопроводительной документации.

Позвоните нам уже сегодня по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58, чтобы получить консультацию, уточнить наличие на складе, заказать расчёт доставки или оформить заявку на поставку. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный объём, упаковку и условия поставки под ваши задачи.