18ХГТ представляет собой конструкционную легированную хромомарганцовую сталь. Материал используют для улучшаемых или цементуемых деталей ответственного назначения, когда от сердцевины требуется повышенная прочность и вязкость, а от поверхностного слоя высокая твёрдость. В справочных данных отдельно указано применение деталей, работающих под действием ударных нагрузок.
Назначение и особенности стали 18ХГТ
К материалу предъявляются требования, связанные с сочетанием свойств сердцевины и поверхности после соответствующей обработки. В зависимости от назначения детали могут применяться улучшение или цементация, однако конкретный режим выбирают по конструкторской и технологической документации на изделие.
В качестве заменителей в документе приведены стали 30ХГТ, 25ХГТ, 12ХН3А, 12Х2Н4А, 20ХН2М, 14ХГСН2МА и 20ХГР. Зарубежные аналоги также перечислены в справочных данных. Для Германии указана марка 20MnCr5G, для Франции 20MC5, для Китая 20CrMnTi, для Болгарии 18ChGT, для Польши 18HGT, для Румынии 20TiMnCr12 и для Чехии 21TiMnCr12q.
Химический состав и технические характеристики
Основу состава определяют углерод, кремний, марганец и хром. Для серы, фосфора, никеля и меди заданы предельные значения, а содержание титана приведено в диапазоне. Массовая доля элементов указана в процентах.
| Элемент | Содержание, % |
|---|
| Углерод | 0,17–0,23 |
| Кремний | 0,17–0,37 |
| Марганец | 0,8–1,1 |
| Никель | до 0,3 |
| Сера | до 0,035 |
| Фосфор | до 0,035 |
| Хром | 1–1,3 |
| Титан | 0,03–0,09 |
| Медь | до 0,3 |
Критические точки материала составляют: Ac1 740 °C, Ac3 или Acm 825 °C, Ar3 или Arcm 730 °C, Ar1 650 °C. Для марганца приведено значение 360 °C. В технологических характеристиках указано, что сталь сваривается без ограничений, не чувствительна к флокенам и малосклонна к отпускной хрупкости.
- Тип материала: конструкционная легированная сталь.
- Дополнительное обозначение: хромомарганцовая сталь.
- Назначение: улучшаемые или цементуемые детали ответственного назначения.
- Характер работы деталей: ударные нагрузки.
- Свариваемость: без ограничений.
- Флокеночувствительность: материал не чувствителен.
- Склонность к отпускной хрупкости: малая.
Механические и физические свойства
В таблице механических свойств для прутка по ГОСТ 4543-71 приведены временное сопротивление 980 МПа, предел текучести 885 МПа, относительное удлинение 9% и относительное сужение 50%. Для этого же варианта указана ударная вязкость KCU 780 кДж/м2. В документе также приведены отдельные значения для образцов, обозначенных как «Сталь 5» и «Сталь 20»: 1520 и 980 МПа по временному сопротивлению, 1320 и 730 МПа по пределу текучести, 12 и 15% по удлинению, 50 и 55% по сужению.
Для прутка по ГОСТ 4543-71 указана термическая обработка: закалка и отпуск. Для одной из приведённых схем записаны закалка при 850 °C в масле и отпуск при 200 °C на воздухе. Ударная вязкость в таблице для вариантов «Сталь 5» и «Сталь 20» составляет соответственно 720 и 1130 кДж/м2.
| Состояние | Твёрдость по Бринеллю | Нормативная ссылка |
|---|
| После отжига | HB 10-1 = 217 МПа | ГОСТ 4543-71 |
| Нагартованное состояние | HB 10-1 = 229 МПа | ГОСТ 4543-71 |
Физические свойства зависят от температуры. При 20 °C модуль упругости составляет 2,11 × 105 МПа, коэффициент теплопроводности равен 37 Вт/(м·град), плотность составляет 7800 кг/м3. В диапазоне от 100 до 800 °C в справочных данных приведены значения модуля упругости, температурного расширения, теплопроводности, удельной теплоёмкости и электросопротивления.
| Температура, °C | E, 105 МПа | Теплопроводность, Вт/(м·град) | Теплоёмкость, Дж/(кг·град) |
|---|
| 100 | 2,05 | 38 | 495 |
| 200 | 1,97 | 38 | 508 |
| 300 | 1,91 | 37 | 525 |
| 400 | 1,76 | 35 | 537 |
| 500 | 1,68 | 34 | 567 |
| 600 | 1,55 | 31 | 588 |
| 700 | 1,36 | 30 | 626 |
| 800 | 1,29 | 29 | 705 |
Виды поставки и выбор материала
В справочнике материал представлен в нескольких группах поставки. Для поковок указана обработка металлов давлением и ГОСТ 8479-70. Сортовой и фасонный прокат связан с ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 и ГОСТ 2879-2006. Для листов и полос приведён ГОСТ 103-2006.
Для другой группы сортового и фасонного проката перечислены ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78. При подборе материала сопоставляют требуемый вид проката, состояние поставки, назначение детали и нормативный документ, указанный для конкретной продукции. Необходимые механические свойства и режим обработки сверяют с документацией на изделие.
Прокат из стали 18ХГТ в каталоге
Материал встречается в ассортименте листов холоднокатаных и горячекатаных, калиброванных и круглых стальных прутков, стального и легированного круга. Также доступны позиции, относящиеся к стальным шинам, горячекатаной и конструкционной полосе, конструкционному кругу, конструкционной шине и конструкционному листу.
Для выбора нужной позиции можно ориентироваться на форму проката и соответствующую категорию каталога: лист, полоса, круг, пруток или шина. Название категории связано с видом изделия, а сведения о составе, свойствах и нормативной базе относятся к справочной характеристике материала.