Сталь 12Х2Н4А
Сталь 12Х2Н4А: цементуемая конструкционная легированная сталь для высоконагруженных деталей
Сталь 12Х2Н4А – это конструкционная легированная сталь, предназначенная для цементации и закалки. Цементация - это процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом, что значительно повышает его твердость и износостойкость, в то время как сердцевина сохраняет высокую вязкость и ударную прочность. Благодаря такому сочетанию свойств, сталь 12Х2Н4А идеально подходит для изготовления тяжелонагруженных деталей, требующих высокой поверхностной твердости и устойчивости к износу при сохранении прочности и сопротивления ударным нагрузкам.
Расшифровка обозначения стали:
- 12: Содержание углерода около 0.12%
- Х2: Содержание хрома около 2%
- Н4: Содержание никеля около 4%
- А: Высококачественная сталь (пониженное содержание серы и фосфора)
Химический состав стали 12Х2Н4А (ГОСТ 4543-71):
- Углерод (C): 0.10 - 0.16% (обеспечивает способность к цементации)
- Хром (Cr): 1.3 - 1.7% (повышает прокаливаемость, твердость и износостойкость)
- Никель (Ni): 3.8 - 4.2% (улучшает прокаливаемость, вязкость и ударную прочность)
- Марганец (Mn): 0.3 - 0.6% (улучшает прокаливаемость)
- Кремний (Si): 0.17 - 0.37% (улучшает прочность и упругость)
- Медь (Cu): До 0.3% (улучшает коррозионную стойкость)
- Сера (S): До 0.025% (вредная примесь, строгое ограничение)
- Фосфор (P): До 0.025% (вредная примесь, строгое ограничение)
Роль легирующих элементов:
- Хром: Повышает прокаливаемость, твёрдость и износостойкость цементованного слоя.
- Никель: Значительно улучшает прокаливаемость, вязкость и ударную прочность сердцевины, что особенно важно для деталей, подвергающихся ударным нагрузкам.
Основные свойства стали 12Х2Н4А:
- Высокая твердость поверхности после цементации и закалки: Достигает 58-62 HRC.
- Высокая износостойкость цементованного слоя: Обеспечивает длительный срок службы деталей, работающих в условиях трения.
- Высокая прочность сердцевины: Способность выдерживать значительные статические нагрузки.
- Высокая вязкость и ударная прочность сердцевины: Обеспечивает устойчивость к хрупкому разрушению при ударных нагрузках.
- Хорошая прокаливаемость: Позволяет получить высокую твердость в цементованном слое на деталях значительных размеров.
Термическая обработка стали 12Х2Н4А:
Термическая обработка включает в себя несколько этапов:
- Цементация: Насыщение поверхностного слоя углеродом при температуре 900-950 °C.
- Первый отжиг (или нормализация): Для снятия внутренних напряжений после цементации.
- Закалка сердцевины: Нагрев до температуры 860-880 °C и охлаждение в масле.
- Второй отжиг: Для подготовки к закалке поверхности.
- Закалка поверхности: Нагрев до температуры 760-790 °C и охлаждение в масле.
- Низкий отпуск: Нагрев до температуры 150-200 °C для снятия напряжений и повышения вязкости.
Применение стали 12Х2Н4А:
Сталь 12Х2Н4А применяется для изготовления:
- Зубчатых колес: Для коробок передач и редукторов, особенно тяжелонагруженных.
- Кулачковых валов: Для двигателей и других механизмов.
- Шестерен: Различного назначения.
- Втулок: Для подшипников скольжения.
- Пальцев: Для шарнирных соединений.
- Других деталей, требующих высокой поверхностной твердости и вязкой сердцевины.
Особенности при работе со сталью 12Х2Н4А:
- Строгий контроль цементации: Важно обеспечить равномерное насыщение поверхностного слоя углеродом.
- Точное соблюдение режимов термической обработки: Каждый этап термической обработки имеет решающее значение для достижения требуемых свойств.
- Применение защиты от обезуглероживания: Обезуглероживание поверхностного слоя снижает твердость и износостойкость, поэтому необходимо применять защитные среды при нагреве.
Преимущества стали 12Х2Н4А:
- Высокая твердость и износостойкость поверхности.
- Высокая прочность и вязкость сердцевины.
- Хорошая прокаливаемость.
- Высокая усталостная прочность.
Недостатки стали 12Х2Н4А:
- Сложность термической обработки (многоступенчатый процесс).
- Меньшая коррозионная стойкость по сравнению с нержавеющими сталями.
Заключение:
Сталь 12Х2Н4А – это высококачественная цементуемая конструкционная легированная сталь, идеально подходящая для изготовления тяжелонагруженных деталей, требующих высокой поверхностной твердости и вязкой сердцевины. Правильное проведение цементации и термической обработки позволяет получить детали с оптимальным сочетанием свойств, обеспечивающих их надежную и долговечную работу в самых сложных условиях эксплуатации.
В компании ООО "СпецГрупп-М" сталь марки 12Х2Н4А можно приобрести в виде кругов различных диаметров.
Актуальная стоимость и наличие в прайс-листе: