г.Екатеринбург, пр.Космонавтов, 21
г.Новосибирск, ул. 2-я Станционная, 21
многоканальный
Заказать обратный звонок

38ХН3МФА (38ХН3МФ)

38ХН3МФА (38ХН3МФ)

сделать заявку

Сталь 38ХН3МФА (38ХН3МФ) конструкционная высокопрочная высоколегированная

Сталь 38ХН3МФА применяется: для производства колец турбогенераторов и наиболее ответственных тяжелонагруженных деталей, работающих при температурах до +400 °С; тяжелонагруженных деталей трубопроводной арматуры; кованых заготовок деталей к роторам трубогенераторов.

 

Технические характеристики

 

Химический состав в %

НТД C S P Mn Cr W V Ti Si Ni Mo Fe Cu
ТУ 108.11.889-87 0,33-0,40 ≤0,025 ≤0,025 0,25-0,50 1,20-1,50 ≤0,20 0,10-0,18 ≤0,030 0,17-0,37 3,00-3,50 0,35-0,45 Ост.  ≤0,30
ГОСТ 4543-71 0,33-0,40 ≤0,025 ≤0,025 0,25-0,50 1,20-1,50 ≤0,20 0,10-0,18 ≤0,030 0,17-0,37 3,00-3,50 0,35-0,45 - ≤0,30
По ГОСТ 4543-71 регламентировано содержание в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%.
По ТУ 108.11.889-87 допускаются отклонения по химическому составу: по углероду ±0,010 %, по хрому ±0,050 %, по марганцу ±0,020 %, по молибдену ±0,020 %, по ванадию ±0,020 %, по никелю -0,10 %, по кремнию +0,020 %. Суммарное содержание серы и фосфора не должно быть более 0,036 % при выплавке дуплекс-процессом и в электропечи. Содержание серы и фосфора после применения установки внепечного рафинирования и вакуумирования (УВРВ) не должно быть более 0,010 % и 0,012 % соответственно, при сумме серы и фосфора не более 0,020 %. Выплавка стали должна производиться по технической документации изготовителя с применением установки УВРВ. Допускается выплавка стали в кислой мартеновской печи дуплекс-процессом или в основной электродуговой печи.
 

 

Механические свойства

Механические свойства при 20°С
Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) с последующим отпуском в масле или на воздухе
  ≤100   570-580 980-1078 1176 7       35 490   39,6-43,5      
  ≤150   580-590 880-980 1078 10       35 490   34,8-42,5      
  ≤240   590-600 785-880 980 10       38 490   30,9-38,6      
  ≤350   600-620 675-785 882 10       40 588   28,0-38,6      
заготовки деталей трубопроводной арматуры ≤30   550-570 1176-1274 1372 7       35 392   42,5-46,4      
Закалка в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе
Пруток 25     1080 1180 12       50 765          

 

 

 

 

Механические свойства прутков в зависимости от сечения

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Закалка в масло с 850 °С + отпуск при 560 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
край 160-200     1210 1260 12       49 687          
центр ≤30     1250 1330 13       52 687          
центр 160-200     1070 1150 13       40 785          
центр 30-50     1210 1300 13       52 716          
Закалка через воду в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
край 120-160     1160 1220 15       54 736          
край 200-240     1170 1210 14       53 765          
центр 120-160     1150 1200 13       40 863          
центр 200-240     1070 1130 13       50 834          
центр 50-80     1130 1190 14       52 824          
центр 80-120     1110 1170 14       52 912          

 

Механические свойства поковок

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
I категория       294 491 16       30 294          
II категория       392 589 16       30 491          
III категория       491 687 16       30 392          
IV категория       589 765 16       35 491          
V категория       687 834 14       35 491          
VI категория       785 932 13       35 392          
VII категория       883 1010 12       30 392          
VIII категория       981 1079 11       30 294          

 

 

Механические свойства в зависимости от сечения поковки и режима термообработки

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Закалка + отпуск (поковки)
КП 640 500-800     640 785 10       30 383 248-293        
КП 685 500-800     685 835 10       30 383 262-311        
КП 735 500-800     735 880             277-321        
КП 785 100-300     785 930 11       35 481 293-331        
КП 785 300-500     785 930 10       30 383 293-331        
Нормализация (поковки)
КП 685 100-300     685 835 12       38 481 262-311        
КП 685 300-500     685 835 11       33 383 262-311        
КП 735 100-300     735 880 12       35 481 277-321        
КП 785 ≤100     785 930 12       40 579 293-331        

 

 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Состояние поставкиСечение
(мм)
t испыт.
(°C)
t отпуска
(°C)
sТ | s0,2
(МПа)
sB
(МПа)
d5
(%)
d4dd10y
(%)
KCU
(кДж/м2)
HBHRCHRBHVHSh
Закалка в масло с 850 °С + отпуск
      200 1590 1800 11       43 589   52      
      300 1470 1080 9       46 490   48      
      400 1400 150 10       45 471   46      
      500 1290 1370 11       45 579   44      
      600 1130 1200 14       55 540   39      

 

Технологические свойства

Свариваемость Не применяется для сварных конструкций.
Склонность к отпускной хрупкости Не склонна.
Температура ковки Начала - 1180 °C, конца - 780 °C. Сечения до 100 мм охлаждают в яме, свыше 100 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Флокеночувствительность Повышенно чувствительна.

 

Температура критических точек

Критическая точкаТемпература °C
AC1 725
AC3 775
AR3 300
AR1 250
MN 260

 

Ударная вязкость

Состояние поставки температура+20-20-40-60
Закалка в масло с 850 °C + отпуск при 550 °C, охлаждение на воздухе 814 697 618 559
Закалка в масло с 850 °C + отпуск при 600 °C, охлаждение на воздухе 883 834 765 687

 

 

Твёрдость

Состояние поставки, режим термообработкиHRCэ поверхностиHRCэ сердцевиныHRBHBHVHSD
После отжига       269    

 

Предел выносливости

Термообработка, состояние сталиs-1
(МПа)
t-1
(МПа)
nsB
(МПа)
s0,2
(МПа)
Закалка. Высокий отпуск. 412   5Е+6   1030
Закалка в масло с 870 °C, выдержка 1 ч. + отпуск при 700-720 °C (выдержка 2 ч.) [108] 500   2Е+7 980  

 

 

Прокаливаемость

Расстояние от торца, мм/HRCэ
3 10 20 30 40 50 70
51,5 51 50,5 50 50 49,5 49
Термообработка Количество мартенсита, % Крит. диам. в воде Крит. диам. в масле Крит. твердость, HRCэ Расст. от охлаждаемого конца, мм
Закалка в масло с 840 °C     150   57-60

 

 Кратковременная теплопрочность

Температура испытания °Cs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %
100 1130 1260 13 53
200 1080 1210 13 54
300 1060 1180 15 59
400 980 1080 17 65
500 830 880 19 75
600 520 590 26 87
700 170 200 80 98
800 88 98 58 98

 

 

Физические свойства

Температура испытания, °С0201002003004005006007008001000
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) 210 210 203 197 190 184 176 170 154 137  
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа) 83   80 77 75 72 69 66 60 53  
Плотность (r, кг/м3) 7900 7900                  
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С)) 34 34 34 34 33 32 32 30 29 28  
Уд. электросопротивление (R, НОм · м) 300 300 321 365 437 516 613 750 897 1080  
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)     12 12,5 12,9 13,3 13,6 13,8 13,8 13,8 10,7
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))     496 508 525 538 567 601 672 672 697

 

Обозначения
Механические свойства:
                • sв - Предел кратковременной прочности, [МПа]
                • sТ - Предел текучести, [МПа]
                • s0,2 - Предел пропорциональности (допуск на остаточную деформацию - 0,2%), [МПа]
                • d5 - Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
                • y - Относительное сужение, [ % ]
                • KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м2]
                • HB - Твердость по Бринеллю, [МПа]
                • HV - Твердость по Виккерсу, [МПа]
                • HSh - Твердость по Шору, [МПа]