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