Сталь марки 18ХГТ

Марка: 18ХГТ (заменители: 30ХГТ, 25ХГТ, 12ХН3А, 12Х2Н4А, 20ХН2М, 14ХГСН2МА, 20ХГР)
Класс: Сталь конструкционная легированная
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 7417-75, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-2006. Поковки и кованые заготовки: ГОСТ 1133-71.
Использование в промышленности: улучшаемые или цементуемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающие под действием ударных нагрузок.

Химический состав в % стали 18ХГТ
C	0,17 — 0,23
Si	0,17 — 0,37
Mn	0,8 — 1,1
Ni	до 0,3
S	до 0,035
P	до 0,035
Cr	1 — 1,3
Ti	0,03 — 0,09
Cu	до 0,3
Fe	~96

Зарубежные аналоги марки стали 18ХГТ
Германия	20MnCr5G
Франция	20MC5
Китай	20CrMnTi
Болгария	18ChGT
Польша	18HGT
Румыния	20TiMnCr12, 21TiMnCr12q
Чехия	14223

Свойства и полезная информация:

Удельный вес: 7800 кг/м³
Термообработка: Закалка 850^oC, масло, Отпуск 200^oC, воздух
Твердость материала: HB 10^-1 = 217 МПа
Температура ковки, °С: начала 1200, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 521-350 мм — в яме
Температура критических точек: Ac₁ = 740 , Ac₃(Ac_m) = 825 , Ar₃(Arc_m) = 730 , Ar₁ = 650 , Mn = 360
Обрабатываемость резанием: после нормализации при HB 156-159 и σ_в=530 МПа, К _{υ тв. спл}=1,1 и К_{υ б.ст}=1,0
Свариваемость материала: без ограничений. (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС.
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: малосклонна.

Механические свойства стали 18ХГТ
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σ_0,2(МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)	HB (HRC_э), не более
ГОСТ 4543-71	Нормализация 880-950 °С. Закалка 870 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух или вода	Образцы	880	980	9	50	78
ОСТ 23.4.125-77	Нормализация 930-960 °С. Цементация 920-950 °С. Закалка 825-840 °С, масло. Отпуск 180-200 °С	50	360 800	640 1000	9			157-207 Сердцевина 285 Поверхность (57-63)
	Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 820-860 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух	20	930	1180	10	50	78	Сердцевина 341 Поверхность (53-63)
		60	780	980	9	50	78	Сердцевина 240-300 Поверхность (57-63)

Механические свойства стали 18ХГТ в зависимости от сечения
Сечение, мм	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)	HRC_э
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200°С, воздух
5 15 20 25	1320 930 730 690	1520 1180 980 980	12 13 15 19	50 50 55 50	72 78 113 93	38 30 28

Механические свойства стали 18ХГТ в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)	HRC_э
Закалка 880 °С, масло
200 300 400 500 600	1150 1150 1150 950 720	1370 1330 1210 940 780	11 10 9 15 20	57 57 57 66 73	98 78 78 144 216	41 41 40 32 22

Механические свойства стали 45Г при повышенных температурах
Температура испытаний, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₃ (δ₄)(%)	ψ %
Нормализация
20 200 300 400 500 600	420 (HB 156) 360 310 300 300 240	520 460 465 470 410 325	(26) (24) (24) (29) (27) (45)	77 78 68 75 76 86
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 50 мм/мин. Скорость деформации 0,03 1/с
700 800 900 1000 1100 1200	205 76 54 50 25 13	235 135 95 78 43 25	46 51 55 58 61 56	88 94 96 100 100 100

Предел выносливости стали 18ХГТ

σ_-1, МПА

J_-1, МПА

Состояние стали и термообработка

490
637

294

480

10⁶5*10⁶

Образец сечением 50 мм, σ_0,2=780 МПа, σ_в=980 МПа, HB 240-300
Цементация 960 °С, закалка 840 °С, масло, отпуск 180-200 °С, HB 240-300
Нормализация 1100 °С, подстуживание до 870 °С, закалка в масле, отпуск 200 °С, HB 415

Ударная вязкость стали 18ХГТ KCU, (Дж/см²)
Т= +20 °С	Т= -20 °С	Т= -40 °С	Т= -60 °С
114	101	93	85

Прокаливаемость стали 18ХГТ (ГОСТ 4543-71)
Расстояние от торца, мм										Примечание
1,5	3	4,5	6	7,5	9	12	15	18	21	Закалка 900 °С
41,5-50,5	39,5-49,5	36,5-47,5	33-46	30-44,5	27,5-42,5	24,5-39,5	23-37,5	35,5	84	Твердость для полос прокаливаемости, HRC_э
Количество мартенсита, %		Критическая твердость, HRC_э			Критический диаметр в воде, мм				Критический диаметр в масле, мм
50 90		32-36 38-43			33-82 23-48				12-52 6-24

Физические свойства стали 18ХГТ
T (Град)	E 10^{— 5} (МПа)	a 10⁶ (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м³)	C (Дж/(кг·град))
20	2.11		37	7800
100	2.05	10	38		495
200	1.97	11.5	38		508
300	1.91	12.3	37		525
400	1.76	12.8	35		537
500	1.68	13.3	34		567
600	1.55	13.6	31		588
700	1.36		30		626
800	1.29		29		705

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

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