СпецГрупп-М
Торговля металлопрокатом


Сталь 18Х2Н4МА


Сталь 18Х2Н4МА: высокопрочная конструкционная сталь для ответственных цементуемых деталей с улучшенной прочностью и пластичностью

Сталь 18Х2Н4МА – это высококачественная конструкционная легированная сталь, предназначенная для цементации, закалки и отпуска. Она отличается от других цементуемых сталей (таких как 12Х2Н4А или 18Х2Н4ВА) наличием молибдена, который улучшает прокаливаемость, повышает прочность и пластичность сердцевины, а также увеличивает сопротивление отпускной хрупкости. Благодаря этому уникальному сочетанию свойств, сталь 18Х2Н4МА широко используется для изготовления ответственных и тяжелонагруженных деталей, требующих высокой поверхностной твердости, износостойкости, вязкой сердцевины и повышенной усталостной прочности, особенно в условиях циклических нагрузок и вибрации.

Расшифровка обозначения стали:

  • 18: Содержание углерода около 0.18%
  • Х2: Содержание хрома около 2%
  • Н4: Содержание никеля около 4%
  • М: Молибден (около 0.2%)
  • А: Высококачественная сталь (пониженное содержание серы и фосфора)

Химический состав стали 18Х2Н4МА (ГОСТ 4543-71):

  • Углерод (C): 0.15 - 0.21% (обеспечивает способность к цементации и прочность)
  • Хром (Cr): 1.2 - 1.6% (повышает прокаливаемость, твердость и износостойкость)
  • Никель (Ni): 3.7 - 4.2% (улучшает прокаливаемость, вязкость и ударную прочность)
  • Молибден (Mo): 0.2 - 0.3% (повышает прокаливаемость, прочность, вязкость, улучшает сопротивление отпускной хрупкости)
  • 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, строгое ограничение)
  • Фосфор (P): До 0.025% (вредная примесь, строгое ограничение)
  • Медь (Cu): До 0.3% (улучшает коррозионную стойкость)

Ключевая роль легирующих элементов:

  • Хром: Повышает прокаливаемость, твердость и износостойкость цементованного слоя.
  • Никель: Улучшает прокаливаемость, вязкость и ударную прочность сердцевины.
  • Молибден: Повышает прокаливаемость, значительно улучшает прочность на растяжение и предел текучести, повышает вязкость, снижает склонность к отпускной хрупкости и повышает предел выносливости.

Основные свойства стали 18Х2Н4МА:

  • Высокая твердость поверхности после цементации и закалки: Достигает 58-62 HRC.
  • Исключительная износостойкость цементованного слоя.
  • Высокая прочность сердцевины: Способность выдерживать значительные статические нагрузки.
  • Высокая вязкость и ударная прочность сердцевины: Обеспечивает устойчивость к хрупкому разрушению при ударных нагрузках.
  • Отличная прокаливаемость: Позволяет получить высокую твердость цементованного слоя даже в крупных деталях.
  • Высокая усталостная прочность: Благодаря молибдену, превосходит 12Х2Н4А и 18Х2Н4ВА по сопротивлению циклическим нагрузкам.
  • Устойчивость к отпускной хрупкости: Сохраняет высокую вязкость после отпуска при повышенных температурах.

Термическая обработка стали 18Х2Н4МА:

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 850-880 °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 18Х2Н4МА:

Сталь 18Х2Н4МА применяется для изготовления:

  • Ответственных зубчатых колес и шестерен: Для тяжелонагруженных коробок передач и редукторов, особенно работающих в условиях циклических нагрузок и вибрации.
  • Кулачковых валов: Для двигателей внутреннего сгорания.
  • Валов и осей: Для различных машин и механизмов.
  • Подшипников: Для тяжелонагруженных узлов, требующих высокой надежности.
  • Шатунов: В двигателях внутреннего сгорания.
  • Других деталей, требующих высокой поверхностной твердости, вязкой сердцевины и высокой усталостной прочности.

Особенности при работе со сталью 18Х2Н4МА:

  • 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.
  • Обрабатываемость: Может быть несколько сложнее обрабатываться, чем менее легированные стали, что требует применения более прочного инструмента.

Преимущества стали 18Х2Н4МА:

  • Высокая твердость и износостойкость поверхности.
  • Высокая прочность и вязкость сердцевины.
  • Отличная прокаливаемость.
  • Высокая усталостная прочность (лучше, чем у 12Х2Н4А и 18Х2Н4ВА).
  • Устойчивость к отпускной хрупкости.
  • Улучшенное сочетание прочности и пластичности.

Недостатки стали 18Х2Н4МА:

  • Сложность термической обработки (многоступенчатый процесс).
  • Меньшая коррозионная стойкость по сравнению с нержавеющими сталями.
  • Более высокая стоимость по сравнению с менее легированными сталями.

Заключение:

Сталь 18Х2Н4МА – это высококачественная конструкционная легированная сталь, предназначенная для изготовления ответственных тяжелонагруженных деталей, где требуются высокая поверхностная твердость, вязкая сердцевина и повышенная усталостная прочность. Благодаря наличию молибдена, сталь 18Х2Н4МА обладает улучшенным сочетанием прочности и пластичности, а также устойчивостью к отпускной хрупкости, что делает ее идеальным выбором для деталей, работающих в условиях циклических нагрузок и вибрации.


Данная марка стали поставляется под заказ.

Подробности и сроки поставки Вы можете уточнить у менеджеров по телефону

+7 (495) 363-26-27