Азотируемые марки стали. Эффективность и ключевые особенности технологии

Общая характеристика стали марки 40ХН2МА

Марка 40ХН2МА – это высококачественная конструкционная высоколегированная хромоникельмолибденовая сталь . Она флокеночувствительна, трудносвариваема, поэтому для получения сварных скреплений нужно проводить дополнительные операции, кроме того, 40ХН2МА не чувствительна к отпускной хрупкости. Следует отметь то, что изделия из данной стали весьма коррозийно-стойкие.

Сфера применения 40ХН2МА очень широка

Специфика маркировки

В маркировке любой стали присутствуют цифры и буквы. Буквы в маркировке выступают в качестве обозначения металла, входящего в состав сплава. Чаще всего используют такие компоненты, как:

• Никель — (Н).
• Вольфрам — (В)
• Алюминий — (Ю).
• Хром — (Х).
• Ванадий — (Ф).
• Молибден — (М).
• Титан — (Т).

Любая маркировка начинается с числа, указывающего на процентное содержание углерода в данном сплаве. В соответствии с этим фактором принять различать: низкоуглеродистые (менее 0,25% углерода), среднеуглеродистые (от 0,25% до 0,65% углерода) и высокоуглеродистые стали (более 0,65 % углерода). Большинство легированных сталей являются среднелегированными, например, марка 50ХФА (углерода 0,5%).

Рядом с буквой часто стоит цифра, указывающая на численность данного металла в этом сплаве. Если она отсутствует, то металла в нем не более 1,3%. Во многих марках конструкционных сталей на конце стоит буква «А». Ее наличие говорит о том, что данная сталь является высококачественной, что означает минимальное количество вредных примесей в ее составе (как например, в стали марки 40ХН2МА).

Большой популярностью пользуются такие марки легированной стали, как 40ХН2МА, 40ХН, 45ХН2МФА, 50ХФА. Рассмотрим их специфику в индивидуальном порядке.

смотреть остатки и цены >>

Химический состав в % материала 40ХН2МА

Температура критических точек материала 40ХН2МА.

Механические свойства при Т=20oС материала 40ХН2МА .

Физические свойства материала 40ХН2МА .

Технологические свойства материала 40ХН2МА .

Остатки металла сталь 40ХН2МА на декабрь-январь 2021-2022г.

40ХН

Хромоникелевая сталь марки 40ХН содержит в своем составе 0,4% углерода, а хрома и никеля практически в равных количествах (менее 1,3%). В общей сумме получается меньше 3%, поэтому сталь считается среднелегированной и качественной. Изделия выпускают в виде сортового проката — кованых заготовок, серебрянок и толстых листов.

Сталь марки 40ХН отличается повышенной чувствительностью к флокенам и склонностью к отпускной хрупкости. В качестве тепловой обработки 40ХН прибегают к стандартному способу — закалке (в воде или масле) и последующему отпуску. Такие процедуры позволяют значительно увеличить предел прочности и выносливости. Сталь марки 40ХН активно используют для создания ответственных деталей, которые в последствие подвергаются усиленным нагрузкам: валы, муфты, рычаги, зубчатые колеса и многие другие. Как правило, к ним предъявляются требования повышенной прочности.

50ХФА

В состав хромованадиевой стали марки 50ХФА входит 0,5% углерода и меньше 1,3% хрома и ванадия. В конце маркировки стоит буква «А», что указывает высокое качество данной стали. В общей совокупности химических добавок около 3%, поэтому марка 50ХФА является представителем класса среднелегированных сталей. Сталь малосклонна к отпускной хрупкости и не чувствительна в флокенам. Ее подвергают закалке и отпуску, благодаря чему данная марка имеет высокий предел выносливости, упругости и твердость.

Сталь марки 50ХФА характеризуется узкой областью применения. Ее используют для изготовления ответственных деталей, эксплуатируемых при высоких температурах (до 290оС), например, измерительных лент или рессора. Готовые пружины часто подвергают поверхностному насыщению азотом, благодаря чему увеличивается прочность сплава. Изготовители марки 50ХФА выпускают сортовой прокат в виде калиброванных и шлифованных прутков, лент и поковок.

Про другие марки стали читайте здесь

Сталь 08ХМЧА Москва и Московская область

Сталь имеет широкий спектр применения в машиностроении, производственной отрасли, строительстве, судостроении, авиастроении и многих других сферах промышленности. Существует множество марок сталей, большинство из них производятся на заказ, есть марки которые постоянно находятся на складе ввиду регулярного спроса. Компания Ресурс реализует сталь 08ХМЧА напрямую от производителя. При постоянном спросе мы готовы предложить взаимовыгодные условия поставки многих марок стали. В том числе и 08ХМЧА.

Выгодная цена на марку 08ХМЧА определяется минимальной наценкой и отсутствием посредников. Мы несем полную ответственность за поставленный материал и гарантируем качество поставки. Стоимость продукции определяется складскими и логистическими затратами, мы имеем возможность поставки стали напрямую с завода производителя, это дает возможность нашим клиентам вести стабильно свой бизнес.

45ХН2МФА

Хромоникельмолибденованадиевая сталь марки 45ХН2МФА имеет богатый состав металлов: 0,45% углерода, меньше 1,3% хрома, молибдена и ванадия, 2% никеля. В сумме получается не более 6% легированных добавок, поэтому сталь является представителем категории среднелегированных. Количество вредных примесей в сплаве минимально, поэтому марка 45ХН2МФА считается высококачественной.

К отпускной хрупкости сталь не склонна, за счет содержания в составе молибдена. В качестве термической обработки используют закалку при высоких температурах (около 850oC) и масло. Сразу после используют отпуск при 450оС. Марку 45ХН2МФА применяют для изготовления деталей, эксплуатируемых при усиленных нагрузках. Она активно используется в разных областях промышленности. Сортамент — прутки, полосы, серебрянки и поковки. При необходимости данную марку можно заменить маркой 40ХН2МА.

Какие стали азотируются

Для азотирования применяются как углеродистые стали, так и легированные, в которых доля углерода 0,3-0,5%. Наилучший результат можно получить при использовании стали с легирующими металлами, которые образуют наиболее термостойкие и твердые нитриды. Так, наиболее результативен процесс азотирования для легированных сталей, которые имеют в своем составе алюминий, молибден, хром и подобные металлы. Стали с таким составом называют нитраллоями. Молибден, в частности, предупреждает отпускную хрупкость, вызванную медленным остыванием стали после процесса насыщения азотом. Характеристики стали после азотирования:

• Твердость углеродистой стали — HV 200-250 ;
• Легированной — HV 600-800;
• Нитраллоев до HV 1200 и даже выше.

Одновременно с тем, как твердость посредством легирующих составных становится выше, толщина азотированного слоя – ниже. Наиболее тонкий слой образуют стали с элементами хрома, вольфрама, никеля, молибдена.

Рекомендованные марки стали

Применение той или иной марки стали зависит от последующей эксплуатации металлического элемента. Рекомендованные марки для азотирования в зависимости от назначения изделий:

• При необходимости получения деталей с высокой поверхностной твердостью – марка стали 38Х2МЮА. Стоит отметить, что в ней содержится алюминий, который приводит к низкой деформационной стойкости изделия. Тогда как применение марок, не содержащих алюминия, значительно снижает твердость поверхности и ее износостойкость, хотя дает возможность создания более сложных конструкций;
• Для станкостроения применяют улучшаемые легированный стали марки 40Х, 40ХФА ;
• Для деталей, подвергающихся циклическим нагрузками на изгиб – марка стали 30Х3М, 38ХГМ, 38ХНМФА, 38ХН3МА;
• Для топливных агрегатов, детали которых должны быть изготовлены с высокой точностью – марка стали 30Х3МФ1 . Для получения более высокой твердости азотонасыщенного слоя, эту марку стали легируют кремнием.

Описание и сфера применения различных марок стали, в частности у10, 18хгт и 20

Войдя в любой строительный магазин, можно увидеть различные инструменты, которыми многие из нас пользовались при проведении ремонта в доме на даче, а некоторые, в силу своей профессии – на работе. Однако мало кто задумывался над тем, что материалом для изготовления данных инструментов являются различные марки стали. Все инструменты, делящиеся на три категории – это режущие инструменты, измерительные инструменты и штампы. Что касается требований, предъявляемых к этим трем категориям, то тут стоит сказать, что измерительные инструменты должны быть обязательно износостойки, обладать твердостью и способностью сохранять свой первоначальный вид при длительной эксплуатации. К штампам предъявляют такие требования, как твердость, вязкость, устойчивость к трещинам и износостойкость. Режущие инструменты обязательно должны обладать твердостью, тепло и износостойкостью.

Для чего обычно используют сталь у10

Популярным материалом, который используется при изготовлении различных инструментов, и многого другого, является сталь марки у10. Исходя их названия у10, можно сделать вывод, что данная марка является углеродистой сталью, о чем свидетельствует буква «у», причем количество углерода составляет не более 0,10 %. Как правило, из стали у10 изготавливают сверла, отвертки, проволока, напильники, различный столярный инструмент и так далее. Несмотря на свои достоинства, сталь у10 имеет и недостатки, такие в частности как низкая теплостойкость, что приводит к потере твердости данного материала при температуре свыше 200 градусов по Цельсию.

Назначение стали 18хгт

Помимо инструментальной стали, широко используется сталь конструкционная легированная хромомарганцевая марки 18хгт гост. Данная марка стали используется там, где от деталей требуется вязкость сердцевины, повышенная прочность, поверхностная твердость и многое другое. Заменителями стали марки 18хгт, являются сталь 25ХГТ, 30ХГТ, 12Х2Н4А, 12ХН3А, 20ХН2М, 20ХГР и 14ХГСН2МА. Наиболее популярными изделиями, изготовленными из стали 18хгт, являются разрезные кольца, цанги, фрикционные диски, пружинные шайбы, полуоси, коленчатые валы, шестерни и тому подобное.

Назначение стали 20

Представителем конструкционной углеродистой качественной марки стали, можно назвать сталь 20. Главное назначение данной марки стали – это изготовление удароштамповочного, мерильного и режущего инструмента. Такой выбор связан в большей мере с твердостью, износостойкостью и прочностью марки стали 20. Не лишним будет выделить такое качество стали 20, как податливость к закалке в масле, прокалываемость и устойчивость к деформированию. Данная марка стали содержит в своем составе вольфрам, хром и ванадий, что и обеспечивает ей твердость и износостойкость.

Технологические свойства

Типы азотируемых сталей

Обработке по технологии азотирования могут подвергаться как углеродистые, так и легированные стали, характеризующихся содержанием углерода в пределах 0,3–0,5%. Максимального эффекта при использовании такой технологической операции удается добиться в том случае, если ей подвергаются стали, в химический состав которых входят легирующие элементы, формирующие твердые и термостойкие нитриды. К таким элементам, в частности, относятся молибден, алюминий, хром и другие металлы, обладающие подобными характеристиками. Стали, содержащие молибден, не подвержены такому негативному явлению, как отпускная хрупкость, которая возникает при медленном остывании стального изделия. После азотирования стали различных марок приобретают следующую твердость:

Твердость сталей после азотирования

Легирующие элементы, находящиеся в химическом составе стали, увеличивают твердость азотированного слоя, но вместе с тем уменьшают его толщину. Наиболее активно на толщину азотируемого слоя оказывают влияние такие химические элементы, как вольфрам, молибден, хром и никель.

38Х2МЮА Это сталь, которая после азотирования отличается высокой твердостью наружной поверхности. Алюминий, содержащийся в химическом составе такой стали, снижает деформационную стойкость изделия, но в то же время способствует повышению твердости и износостойкости его наружной поверхности. Исключение алюминия из химического состава стали позволяет создавать из нее изделия более сложной конфигурации.

40Х, 40ХФА

Данные легированные стали используются для изготовления деталей, применяемых в области станкостроения.

30Х3М, 38ХГМ, 38ХНМФА, 38ХН3МА

Эти стали служат для производства изделий, подвергающихся в процессе своей эксплуатации частым циклическим нагрузкам на изгиб.

30Х3МФ1

Из данного стального сплава изготавливаются изделия, к точности геометрических параметров которых предъявляются высокие требования. Для придания более высокой твердости деталям из данной стали (это преимущественно детали топливного оборудования) в ее химический состав могут добавлять кремний.

Характеристики некоторых сталей после азотирования

Расшифровка

Расшифровка стали 40ХН2МА включает информацию:

• 40 – 0,4% углерода;
• Х – менее 1% хрома;
• Н2 – 2% никеля;
• М – до 1% молибдена;
• А – высокое качество стали (минимальное количество серы и фосфора в составе).

Это прочный, вязкий металл, который при термообработке прокаливается на значительную глубину. Легирующие компоненты предназначены для повышения прочности и стойкости, а молибден упрощает термообработку.

Химический состав

В сплаве содержится максимум:

Каждый из компонентов улучшает характеристики стали 40ХН2МА. Хром и никель обеспечивают твердость и устойчивость к коррозии, медь – вязкость и теплопроводность, марганец и кремний – связывают свободное железо, снижают влияние серы и фосфора.

Основными физическими характеристиками металла являются:

• удельное электрическое сопротивление;
• модуль Юнга;
• плотность (7850 кг/м3);
• теплоемкость;
• коэффициент теплопроводности и температурного расширения.

В зависимости от нагрева при испытаниях показатели могут отличаться. Это позволяет определить оптимальную область эксплуатации конструкции.

Применение

Конструкционная сталь 40ХН2МА не подвержена хрупкому разрушению после отпуска, что обусловлено присутствием молибдена. Благодаря высокой прочности можно использовать материал для производства конструкций, применяемых на производстве и работающих под большой нагрузкой.

Широкое распространение получили изделия:

• валки для холодного прокатасплавов;
• диски и нагруженные детали;
• кронштейны;
• кулачковые муфты;
• метизы;
• цельнокатаные кольца;
• арматура для трубопроводов;
• изделия для авиастроительной отрасли, работающие при +500 градусах.

Технические характеристики

Высокие механические свойства 40ХН2МА обусловлены:

Стоимость стали составляет минимум 50 руб./кг. Окончательная цена зависит от условий поставки, формы выпуска и объема.

Сортамент

Продукция из данного сплава включает:

• шестерни;
• болты с высоким классом ответственности;
• шатунные валы и крышки для них;
• клапаны;
• коленчатые валы.

Производство осуществляется в соответствии с требованиями нормативных документов. Изготовление заключается в выполнении большого количество технологических процессов, одним из которых является механическая обработка. Она предназначена для повышения механической прочности и требуемого внешнего вида. В нашей компании можно выбрать любой вид проката.

Термообработка

Сталь 40ХН2МА – среднеуглеродистая легированная доэвтектоидная сталь.
Нагрев закаленных сталей до температур, не превышающих А1, называют отпуском. Комплексную термическую обработку состоящую из полной закалки( сталь нагревают до температуры выше А3) и высокого отпуска

(500-680 °С) конструкционных сталей называют улучшением. Улучшение этой стали в отличие от нормализации обеспечивает повышенный предел текучести в сочетании с хорошей пластичностью и вязкостью, высоким сопротивлением развитию трещин. Кроме того, снижается порог хладноломкости.

Для данной стали оптимальным режимом термической обработки является закалка при 850С. Закаливание производят в воду, с последующим отпуском при 620С в масле.

Ас3 (820 о С)

Ас1 (730 о С) вода 620 о С Мн

Ф+П М Сотп

Рис. 1. Режим термообработки стали 40ХН2МА

Сталь 08ХМЧА Москва и Московская область

Сталь имеет широкий спектр применения в машиностроении, производственной отрасли, строительстве, судостроении, авиастроении и многих других сферах промышленности. Существует множество марок сталей, большинство из них производятся на заказ, есть марки которые постоянно находятся на складе ввиду регулярного спроса. Компания Ресурс реализует сталь 08ХМЧА напрямую от производителя. При постоянном спросе мы готовы предложить взаимовыгодные условия поставки многих марок стали. В том числе и 08ХМЧА.

Выгодная цена на марку 08ХМЧА определяется минимальной наценкой и отсутствием посредников. Мы несем полную ответственность за поставленный материал и гарантируем качество поставки. Стоимость продукции определяется складскими и логистическими затратами, мы имеем возможность поставки стали напрямую с завода производителя, это дает возможность нашим клиентам вести стабильно свой бизнес.

Состав

Уверены: для читателей не секрет, что сплав железа с углеродом – это и есть сталь. Чистая сталь, если быть точным. Однако такой материал далеко не всегда оказывается пригодным для использования. Именно для того, чтобы улучшить исходные свойства стали, в ее состав добавляются различные элементы из всем известной таблицы Менделеева, присутствие которых в составе в определенной пропорции наделяет сплав некими свойствами вроде повышенной износостойкости и устойчивости к окислению.

Исключением не стала и сталь 40ХН, характеристики которой напрямую вытекают из лигатурного состава, который выглядит следующим образом:

• 0,4% углерода;
• 0,6% хрома;
• 0,65% марганца;
• 0,27% кремния;
• 1,2% никеля;
• 0,3% меди.

Увы, технология выплавки не может гарантировать полное отсутствие вредных примесей в составе стали 40ХН. Характеристики же из-за их присутствия значительно не ухудшаются, так как процентное содержание подобных примесей не превышает 0,035%.