Легированный круг 150 мм из 12Х2Н4А по ГОСТ 2590-2006 класса точности В1 представляет собой горячекатаный прокат круглого сечения. Марка 12Х2Н4А относится к конструкционным легированным хромоникелевым сталям. Материал применяют для зубчатых колёс, валов, роликов, поршневых пальцев и других крупных особо ответственных цементуемых деталей, работающих под ударными нагрузками и при отрицательных температурах до -120°С.
Химический состав и легирование стали 12Х2Н4А
Марка характеризуется низким содержанием углерода 0,09–0,15% в сочетании с легированием хромом 1,25–1,65% и никелем 3,25–3,65%. Хром повышает прокаливаемость и сопротивление износу поверхности, никель обеспечивает вязкость сердцевины и сопротивление хрупкому разрушению. Кремний составляет 0,17–0,37%, марганец 0,3–0,6%, медь допускается до 0,3%. Содержание серы и фосфора ограничено 0,025% для каждого элемента.
Низкий процент углерода позволяет сохранить пластичность и вязкость сердцевины после цементации. Хромоникелевое легирование даёт высокую прочность поверхностного слоя и одновременно прочную вязкую сердцевину, что требуется для деталей, испытывающих ударные и знакопеременные нагрузки.
Размер и класс точности проката
Диаметр 150 мм относится к сортаменту по ГОСТ 2590-2006. Стандарт устанавливает номинальные диаметры круглого горячекатаного проката от 5 до 270 мм, площадь поперечного сечения, массу одного метра и предельные отклонения размеров. Плотность стали при расчёте справочной массы принята 7,85 г/см³.
Класс точности В1 определяет предельные отклонения диаметра и допустимую овальность сечения. Овальность не должна превышать 75% суммы предельных отклонений по диаметру. От класса точности зависит припуск на последующую механическую обработку. Для деталей, требующих точных размеров или плотных посадок, выбирают более высокую точность. Для заготовок под значительную обработку резанием достаточно обычной точности прокатки.
Диаметр и овальность измеряют на удалении от конца прутка, установленном стандартом. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м. При заказе учитывают диаметр, требуемую точность, форму поставки, длину и класс кривизны.
Механические свойства и термообработка
Для прутка диаметром 15 мм по ГОСТ 4543-71 после закалки и отпуска приведены предел кратковременной прочности 1130 МПа, предел пропорциональности 930 МПа, относительное удлинение 10%, относительное сужение 50% и ударная вязкость 880 кДж/м². Эти значения относятся к испытаниям при 20°С и не переносятся автоматически на другой сортамент или иной режим обработки.
Прокат поставляют в состоянии, предусмотренном заказом и техническими условиями на марку. Для получения рабочих свойств изделия проводят термообработку по технологии изготовителя детали. Критические точки материала: Ac1 = 745°С, Ac3 = 800°С, Ar3 = 675°С, Ar1 = 625°С, Mn = 438°С. Эти температуры используют при назначении режимов нагрева и охлаждения.
Свариваемость марки ограниченная. Сварку проводят с подогревом до 100–120°С и последующей термообработкой. Сталь чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости. Эти особенности учитывают при выборе технологии и контроле качества поставки.
Цементация и работа деталей
Низкое содержание углерода позволяет проводить цементацию для упрочнения поверхностного слоя. После цементации и термообработки детали получают высокую твёрдость поверхности при сохранении пластичной и вязкой сердцевины. Такое сочетание свойств необходимо для зубчатых колёс, валов и других деталей, работающих под контактными и изгибающими нагрузками.
Марка предназначена для особо ответственных деталей, испытывающих ударные нагрузки при температурах до -120°С. Никелевое легирование обеспечивает сопротивление хладноломкости и вязкость при отрицательных температурах. Хром повышает износостойкость рабочих поверхностей. Детали из этой стали применяют в редукторах, трансмиссиях, силовых передачах и других узлах, где требуется надёжность при переменных и ударных нагрузках.
Физические свойства
Плотность материала при 20°С составляет 7840 кг/м³, при 100°С — 7820 кг/м³, при 300°С — 7760 кг/м³, при 400°С — 7710 кг/м³, при 600°С — 7630 кг/м³. Коэффициент температурного расширения при 100°С равен 11·10⁻⁶ 1/град, при 200°С — 12·10⁻⁶ 1/град, при 300°С — 13·10⁻⁶ 1/град, при 400°С — 14,7·10⁻⁶ 1/град, при 500°С — 15,3·10⁻⁶ 1/град, при 600°С — 15,6·10⁻⁶ 1/град. Теплопроводность при 100°С составляет 25 Вт/(м·град), при 400°С — 19 Вт/(м·град).
Эти характеристики используют при расчёте температурных деформаций, проектировании посадок с натягом, назначении режимов термообработки и оценке поведения детали при нагреве в процессе эксплуатации.
Аналоги и нормативные документы
В качестве заменителей указаны 20ХГНР, 12ХН2, 12ХН3А, 20Х2Н4А и 20ХГР. Зарубежные обозначения включают 3310H, E3310, E3310X, G33106 (США), 1.5752, 14NiCr14, X12Ni5 (Германия), SNC815 (Япония), 13NiCr14 (Франция), 655H13, 655M13 (Англия), а также обозначения из стандартов Болгарии, Польши и Чехии. Наличие аналога не означает полного совпадения состава и свойств. При замене сопоставляют требования конкретных нормативных документов и технических условий.
Для сортового проката применяют ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Для листов и полос используют ГОСТ 103-2006. Прокат сопровождается сертификатами качества и технической документацией, подтверждающей соответствие марке и стандарту.
Компания Федерация металла предлагает легированный круг из 12Х2Н4А диаметром 150 мм по ГОСТ 2590-2006 класса точности В1. Цена от 207 957 руб./тн. Подбор продукции осуществляется по требуемым характеристикам, техническим условиям и объёму поставки. Возможна резка в размер и доставка в Екатеринбург и другие города России. Заказать прокат и уточнить наличие можно в компании Федерация металла.