Сталь марки 12ХН2

Марка: 12ХН2 (заменители: 20ХНР, 20ХГНР, 12ХН3А, 18ХГТ, 20ХГР)
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1133-71. Трубы: ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 9567-75, ОСТ 14-21-77.
Класс: Сталь конструкционная легированная
Использование в промышленности: шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.

Химический состав в % стали 12ХН2
C	0,09 — 0,16
Si	0,17 — 0,37
Mn	0,3 — 0,6
Ni	1,5 — 1,9
S	до 0,035
P	до 0,035
Cr	0,6 — 0,9
Cu	до 0,3
Fe	~96

Зарубежные аналоги марки стали 12ХН2
США	Gr.4320
Германия	1.5713, 15CrNi4, 15CrNi6
Франция	16NC6
Англия	815M17
Евросоюз	15NiCr6
Италия	16CrNi4
Китай	12CrNi2
Швеция	2511, 2512
Польша	15HN
Чехия	16220

Свойства и полезная информация:

Удельный вес: 7880 кг/м³
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 в мульде
Термообработка: Закалка 880^oC, масло, Отпуск 600^oC, вода,
Твердость материала: HB 10^-1 = 207 МПа
Температура критических точек: Ac₁ = 715 , Ac₃(Ac_m) = 773 , Ar₃(Arc_m) = 726 , Ar₁ = 659 , Mn = 405
Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом.
Обрабатываемость резанием: HB 156-207, К _{υ тв. спл}=0,8 и К_{υ б.ст}=0,7
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Механические свойства стали 12ХН2
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σ_0,2(МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)	НВ, не более
ГОСТ 4543-71	Пруток. Закалка 860 °С, вода или масло. Закалка 760-810 °С, вода или масло. Опуск 180 °С, воздух или масло.	15	590	780	12	50	88	—
ГОСТ 8731-74	Трубы горячие формированные термически обработанные	—	392	539	14	—	—	—
	Цементация 920-950 °С. Закалка 790-810°С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух	100	590	780	12	45	69	249 Поверхности (57-63)
	Цианирование 840-860 °С. Закалка 840-860 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух.	60	590	780	12	50	88	229 Поверхности (57)

Механические свойства стали 12ХН2 в зависимости от сечения
Сечение, мм	Место вырезки образца	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₄ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода
30 50 100 100	Ц Ц Ц К	420 400 370 390	550 550 510 530	29 31 30 33	79 78 76 77	363 363 — —
Закалка 880 °С, через воду в масло. Отпуск 600 °С, вода
50 100 100	Ц Ц К	450 390 420	600 540 550	28 29 30	77 77 77	363 — —

Механические свойства стали 12ХН2А в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)	HRC_э
Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло
200 300 400 500 600	830 860 890 780 590	1050 980 950 830 670	13 12 12 15 22	66 68 70 72 76	208 207 235 269 195	27 25 24 НВ 216 НВ 321

Кратковременная теплопрочность стали 12ХН2А
Температура отпуска, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %
Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 600 °С, воздух
100 200 300 400 500 600 700 800	510 495 485 460 370 210 97 59	600 590 580 540 410 245 120 78	21 20 20 22 23 41 73 75	74 72 74 79 81 89 — 79

Ударная вязкость стали 12ХН2А KCU, (Дж/см²)
Т= +15 °С	Т= -20 °С	Т= -60 °С	Термообработка
353 323 314 49	323 265 304 8	206 304 — —	Сечение 30 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода. Сечение 100 мм. Место вырезки образцов — край. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода Сечение 100 мм. Место вырезки образцов — центр. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 530 °С, вода Сечение 10 мм. Газовая цементация 910 °С, 3 ч. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 200 °С, 1 ч

Предел выносливости стали 12ХН2
σ_-1, МПА	n	Термообработка
323	10⁶	σ_в=740 МПа. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 580 °С.

Прокаливаемость стали 12ХН2А
Расстояние от торца, мм							Примечание
1,5	3	4,5	6	9	12	15	Закалка 9000 °С
35,5	32	29	27	23	20	19	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Количество мартенсита, %	Критический диаметр в воде	Критический диаметр в масле
50	40	25

Физические свойства стали 12ХН2
T (Град)	E 10^{— 5} (МПа)	a 10⁶ (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м³)	C (Дж/(кг·град))	R 10⁹ (Ом·м)
20	2.11		38	7880		330
100	2.03	10.5	38		494	360
200	1.96	11.5	37		507	430
300	1.9	11.9	35		523	520
400	1.76	12.4	33		536	590
500	1.72	12.9	31		565	670
600	1.54	13.6	30		586
700	1.41	13.9	29		624
800	1.3	11.7	29		703	1050
900						1120

Опубликовано: 2010.11.04

Краткие обозначения:
σ_в	— временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	— относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	— предел упругости, МПа	J_к	— предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	— предел текучести условный, МПа	σ_изг	— предел прочности при изгибе, МПа
δ₅,δ₄,δ₁₀	— относительное удлинение после разрыва, %	σ_-1	— предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ_сж0,05 и σ_сж	— предел текучести при сжатии, МПа	J_-1	— предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	— относительный сдвиг, %	n	— количество циклов нагружения
s_в	— предел кратковременной прочности, МПа	R и ρ	— удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	— относительное сужение, %	E	— модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	— ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см²	T	— температура, при которой получены свойства, Град
s_T	— предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа	l и λ	— коэффициент теплопроводности (теплоХотСтилость материала), Вт/(м·°С)
HB	— твердость по Бринеллю	C	— удельная теплоХотСтилость материала (диапазон 20^o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV	— твердость по Виккерсу	p_n и r	— плотность кг/м³
HRC_э	— твердость по Роквеллу, шкала С	а	— коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o — T ), 1/°С
HRB	— твердость по Роквеллу, шкала В	σ^t_Т	— предел длительной прочности, МПа
HSD	— твердость по Шору	G	— модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _