Сталь 38ХМА: состав, свойства и применение

38ХМА относится к конструкционным легированным сталям. Материал используют для изготовления ответственных деталей общего назначения в машиностроении. На свойства влияют содержание хрома и молибдена, углерода, марганца и кремния, а также выбранное состояние поставки и режим термической обработки.

Какие характеристики определяют свойства марки?

Химический состав материала включает 0,35–0,42% углерода, 0,17–0,37% кремния и 0,35–0,65% марганца. Содержание хрома находится в диапазоне 0,9–1,3%, молибдена составляет 0,2–0,3%. Никель и медь допускаются до 0,3% каждый, а содержание серы и фосфора ограничено значением до 0,025% для каждого элемента.

При температуре 20 °C для прутка диаметром 25 мм в справочных данных приведены предел кратковременной прочности 980 МПа, предел пропорциональности 885 МПа, относительное удлинение 11% и относительное сужение 45%. Ударная вязкость KCU указана на уровне 690 кДж/м². Эти значения относятся к указанному сортаменту и состоянию материала, поэтому их нельзя переносить на любое изделие без учета размера и режима обработки.

• Класс материала: конструкционная легированная сталь.
• Область назначения: ответственные детали общего назначения в машиностроении.
• Указанный режим термообработки: закалка при 850 °C в масле, затем отпуск при 600 °C на воздухе.
• Критические точки: Ac1 = 758 °C, Ac3 или Acm = 805 °C, Ar3 или Arcm = 725 °C, Ar1 = 650 °C.
• Показатели механических свойств приведены для температуры испытания 20 °C.

В каком виде поставляется прокат из этой стали?

В документах материал представлен для нескольких видов поставки. Для сортового и фасонного проката указаны варианты В22 и В32, для листов и полос приведен вариант В23. Такое разделение связывает форму и состояние продукции с применяемой нормативной документацией, а не заменяет требования к конкретному изделию.

В связанных разделах каталога представлены прутки калиброванные стальные, круг стальной, прутки круглые стальные, стальной калиброванный круг, легированный круг и конструкционный круг. Эти категории описывают формы и виды проката, в которых встречается материал. Для сортового и фасонного проката в перечне документов указаны ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006 и ГОСТ 2879-2006 для В22, а также ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75 и ГОСТ 8560-78 для В32. Для листов и полос В23 указан ГОСТ 103-2006.

Таблица объединяет данные о составе и свойствах, но эти группы показателей имеют разный статус. Диапазоны элементов относятся к химическому составу, а механические характеристики приведены для конкретного размера прутка и заданных условий испытания. При сопоставлении партий необходимо сохранять исходные условия, указанные в нормативной или сопроводительной документации.

Как соотнести форму проката, термообработку и условия детали?

Выбор между кругом, калиброванным прокатом, прутками и листовыми изделиями определяется требуемой формой заготовки и видом поставки. Для оценки механических показателей используют данные, относящиеся к конкретному сортаменту, размеру и состоянию материала. Режим закалки и отпуска, приведенный в справочных сведениях, рассматривается вместе с назначением детали и требованиями документации на изделие.

Физические свойства зависят от температуры. Для материала приведены значения модуля упругости, коэффициента линейного расширения, теплопроводности, плотности, удельной теплоемкости и удельного электросопротивления в диапазоне от 20 до 800 °C. Например, модуль упругости указан как 2,11 × 10⁵ МПа при 20 °C и 1,29 × 10⁵ МПа при 800 °C. Коэффициент линейного расширения возрастает с 12 до 14,7 × 10^-6 1/°C в интервале от 100 до 700 °C, после чего для 800 °C приведено значение 11,2 × 10^-6 1/°C.

Теплопроводность в таблице изменяется от 33 Вт/(м·°C) при 20 °C до 27 Вт/(м·°C) при 800 °C. Плотность указана как 257 кг/м³ при 20 °C и 697 кг/м³ при 800 °C, удельная теплоемкость возрастает с 257 до 697 Дж/(кг·°C) по приведенному ряду температур. Значения следует читать в соответствии с обозначениями исходного документа и не смешивать показатели разных строк.