Сталь 12ХН3А: высокопрочная цементуемая сталь для тяжелонагруженных деталей

Сталь 12ХН3А – это высококачественная конструкционная легированная сталь, предназначенная для цементации, закалки и отпуска. Цементация, процесс насыщения поверхностного слоя углеродом, придает детали высокую поверхностную твердость и износостойкость, в то время как сердцевина сохраняет высокую вязкость и ударную прочность. Благодаря такому сочетанию свойств, сталь 12ХН3А широко используется для изготовления тяжелонагруженных деталей, где требуется высокая устойчивость к износу и ударным нагрузкам.

Расшифровка обозначения стали:

• 12: Содержание углерода около 0.12%
• Х: Хром (около 1%)
• Н3: Никель (около 3%)
• А: Высококачественная сталь (пониженное содержание серы и фосфора)

Химический состав стали 12ХН3А (ГОСТ 4543-71):

• Углерод (C): 0.10 - 0.15% (обеспечивает способность к цементации)
• Хром (Cr): 0.8 - 1.1% (повышает прокаливаемость, твердость и износостойкость)
• Никель (Ni): 2.75 - 3.15% (улучшает прокаливаемость, вязкость и ударную прочность)
• Марганец (Mn): 0.3 - 0.6% (улучшает прокаливаемость)
• Кремний (Si): 0.17 - 0.37% (улучшает прочность и упругость)
• Сера (S): До 0.025% (вредная примесь, строго ограничение)
• Фосфор (P): До 0.025% (вредная примесь, строго ограничение)
• Медь (Cu): До 0.3% (улучшает коррозионную стойкость)

Ключевая роль легирующих элементов:

• Хром: Улучшает прокаливаемость, повышает твердость и износостойкость цементованного слоя.
• Никель: Играет ключевую роль в повышении прокаливаемости, вязкости и ударной прочности сердцевины. Именно высокое содержание никеля обеспечивает стали 12ХН3А выдающиеся свойства.

Основные свойства стали 12ХН3А:

• Высокая твердость поверхности после цементации и закалки: Достигает 58-62 HRC.
• Исключительная износостойкость цементованного слоя: Обеспечивает длительный срок службы деталей в условиях трения и абразивного износа.
• Высокая прочность и вязкость сердцевины: Способность выдерживать значительные статические и ударные нагрузки.
• Отличная прокаливаемость: Позволяет получать высокую твердость цементованного слоя даже в крупных деталях.
• Высокая усталостная прочность: Способность выдерживать циклические нагрузки.

Термическая обработка стали 12ХН3А:

Термическая обработка стали 12ХН3А является многоступенчатым процессом:

• 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.

Области применения стали 12ХН3А:

Сталь 12ХН3А широко используется для изготовления:

• Зубчатых колес и шестерен: Для коробок передач и редукторов.
• Кулачковых валов: В двигателях внутреннего сгорания.
• Поршневых пальцев: Для двигателей.
• Распределительных валов: В двигателях внутреннего сгорания.
• Подшипников: Для тяжелонагруженных узлов.
• Других деталей, требующих высокой поверхностной твердости, вязкости и прочности.

Особенности работы со сталью 12ХН3А:

• Критически важный контроль процесса цементации: Необходимо обеспечить равномерное и качественное насыщение углеродом поверхностного слоя.
• Строгое соблюдение режимов термической обработки: Точное соблюдение температур и времени выдержки на каждом этапе термической обработки необходимо для достижения оптимальных свойств.
• Защита от обезуглероживания: Необходимо применять защитные среды при нагреве, чтобы предотвратить обезуглероживание поверхностного слоя.

Преимущества стали 12ХН3А:

• Исключительная твердость и износостойкость поверхности.
• Высокая прочность и вязкость сердцевины.
• Отличная прокаливаемость.
• Высокая усталостная прочность.
• Оптимальное сочетание свойств для тяжелонагруженных деталей.

Недостатки стали 12ХН3А:

• Сложность термической обработки (многоступенчатый процесс).
• Меньшая коррозионная стойкость по сравнению с нержавеющими сталями.

Заключение:

Сталь 12ХН3А – это высокопрочная и надежная цементуемая сталь, идеально подходящая для изготовления тяжелонагруженных деталей, работающих в условиях высокого трения и ударных нагрузок. Правильное проведение цементации и термической обработки позволяет получить детали с оптимальным сочетанием свойств, обеспечивающих их длительную и надежную эксплуатацию.

---

Данная марка стали поставляется под заказ.

Подробности и сроки поставки Вы можете уточнить у менеджеров по телефону

+7 (495) 363-26-27