38Х2МЮА-Ш

Сталь 38Х2МЮА (38ХМЮА) конструкционная легированная высококачественная

Заменители: Сталь 20Х3МВФ, Сталь 15ХСМФБ, Сталь 03Х19Н15Г6М2АВ2, Сталь 38Х2Ю

Сталь 38Х2МЮА применяется при изготовлении жаропрочных шестеренок, пальцев, валиков, втулок и прочих ответственных деталей, работающих при температуре до +500 ˚С.

Данная трубная заготовка (металлопрокат с сечением в форме круга) также используется в производстве:

деталей трубопроводов; поршневых гильз для двигателей внутреннего сгорания; клапанных штоков для паровых турбин; тарелок железнодорожных букс; игл форсунок дизельных двигателей; распылителей, плунжеров и др.

Кроме этого, металлопрокат с сечением в форме круга идеально подходит для изготовления цельнокатаных термостойких колец различного назначения.

Жаропрочная сталь 38Х2МЮА также применяется в современном авиастроении. Из нее производятся ответственные элементы конструкций для реактивных двигателей ракет и самолетов.

При изготовлении деталей из стального круга марки 38Х2МЮА допускается закалка заготовок в масло с нагревом до температуры +950 ˚С. Отпуск производится при +650 ˚C с погружением изделия в воду для остывания.

Допускается азотирование заготовок из данной марки стали. Это придает поверхности детали повышенную прочность и износостойкость.

 

Технические характеристики

Химический состав в %

НТД

C

S

P

Mn

Cr

W

V

Ti

Si

Ni

Mo

Cu

Al

ТУ 14-1-2765-79

0,35-0,42

≤0,012

≤0,016

0,30-0,60

1,35-1,65

≤0,20

≤0,10

≤0,030

0,20-0,45

≤0,30

0,15-0,25

≤0,25

0,70-1,10

ГОСТ 21729-76, ГОСТ 4543-71, ТУ 14-1-3238-81

0,35-0,42

≤0,025

≤0,025

0,30-0,60

1,35-1,65

≤0,20

≤0,050

≤0,030

0,20-0,45

≤0,30

0,15-0,25

≤0,30

0,70-1,10

ТУ 14-1-950-74

0,35-0,42

≤0,025

≤0,025

0,30-0,60

1,35-1,65

≤0,20

≤0,050

≤0,030

0,20-0,45

≤0,30

0,15-0,25

≤0,25

0,70-1,10

По ГОСТ 4543-71 регламентировано содержание в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%.По ТУ 14-1-2765-79 химический состав приведен для стали марки 38Х2МЮА-Ш.По ТУ 14-1-950-86 химический состав приведен для стали марки 38Х2МЮА.По ТУ 14-1-3238-81 для стали марки 38Х2МЮА-СШ (38ХМЮА-СШ) содержание S≤0,015%.  

Механические свойства

Механические свойства при 20°С

Состояние поставки	Сечение (мм)	t испыт. (°C)	t отпуска (°C)	sТ | s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	d4	d	d10	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
												285-341	25,0-37,0
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка в масло с 935-965 °C (выдержка 2,5-4,0 ч в зависимости от толщины и массы заготовки) + Отпуск, охлаждение в воде или масле
	≤160		620-650	590	≥735	≥13				≥40	≥490	235-277
	≤40		620-650	835-880	≥1078	≥10				≥35	≥700		32,8-38,7
Кольца цельнокатаные по ОСТ 1 92049-76. Закалка в теплую воду или масло с 930-950 °С + Отпуск при 600-670 °С, охлаждение в масле или воде
38Х2МЮА-Ш	Образец 30 мм			≥795	≥930	≥13				≥42	≥755
Поковки. Закалка в масло с 935-965 °C + Отпуск при 660-680 °C
	100-300			≥590	≥735	≥13				≥40	≥490	235-277
Прутки г/к, кованые и калиброванные. Закалка в масло от 930-950 °C + Отпуск при 600-670 °C, охлаждение в масле или воде
	поперечный			≥785	≥930	≥10				≥40	≥880	285-321
	продольный			≥785	≥930	≥15				≥50	≥1080	285-321
Прутки г/к, кованые и калиброванные. Закалка в теплой воде (30-60 °C) от 930-950 °C + Отпуск при 600-670 °C, охлаждение в масле или воде
	поперечный			≥830	≥980	≥10				≥40	≥880	302-341
	продольный			≥830	≥980	≥15				≥50	≥1080	302-341
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка в масло или теплую воду с 930-950 °C + Отпуск при 600-670 °C, охлаждение в воде или масле
	Образец			≥835	≥980	≥15				≥50	≥883	302-341
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка в масло или теплую воду с 930-950 °C + Отпуск при 600-670 °C, охлаждение в масле
	30			≥785	≥932	≥15				≥50	≥980	285-321
Сортовой прокат. Закалка в масло с 930 - 940 °C + Отпуск при 660 °C (выдержка 5ч), охлаждение на воздухе
	40-80			≥665	≥825	≥16.5				≥64
Сортовой прокат. Закалка в масло с 950 °С + Отпуск при 550 °С, охлаждение в масле
	80-120			780-880	930-1030	12-15				35-45	690-980	285-302
Трубы бесшовные для механической обработки по ГОСТ 23270-89 термообработанные. Закалка в масло или воду с 925-955 °C + Отпуск при 600-680 °C, охлаждение в масле или воде
	Образец				≥980	≥14				≥50	≥882	269-321
Трубы бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные, термообработанные в состоянии поставки по ГОСТ 21729-76
	Образец				≥392	≥20

Механические свойства в зависимости от сечения

Состояние поставки	Сечение (мм)	t испыт. (°C)	t отпуска (°C)	sТ | s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	d4	d	d10	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Сортовой прокат. Закалка в масло или воду с 930-950 °С + Отпуск при 640-680 °С, охлаждение на воздухе
	100-200			≥590	≥780	≥10				≥45	≥590
	20-60			≥880	≥1030	≥18				≥52		250-300
	60-100			≥730	≥880	≥10				≥45	≥590
Сортовой прокат. Закалка в масло с 940 °С + Отпуск при 600 °С (указано место вырезки образца)
центр	≤30			≥780	≥910	≥17				≥52	≥1150
Сортовой прокат. Закалка через воду в масло с 940 °С + Отпуск при 600 °С (указано место вырезки образца)
край	140-180			≥780	≥930	≥14				≥48	≥390
край	180-220			≥800	≥930	≥16				≥43	≥340
центр	140-180			≥710	≥860	≥15				≥47	≥360
центр	180-220			≥730	≥880	≥15				≥43	≥350
центр	30-50			≥830	≥950	≥16				≥50	≥1020
центр	50-80			≥830	≥940	≥15				≥50	≥480
центр	80-140			≥780	≥920	≥15				≥48	≥410

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Состояние поставки	Сечение (мм)	t испыт. (°C)	t отпуска (°C)	sТ | s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	d4	d	d10	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Сортовой прокат. Закалка в масло с 900 °С + Отпуск
			300	≥1660	≥1810	≥8				≥43	≥390	≥550
			400	≥1520	≥1670	≥10				≥39	≥100	≥500
			500	≥1270	≥1420	≥10				≥44	≥290	≥450
			600	≥1080	≥1180	≥12				≥60	≥780	≥370

Механические свойства при повышенных температурах

Состояние поставки	Сечение (мм)	t испыт. (°C)	t отпуска (°C)	sТ | s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	d4	d	d10	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный и отожженный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
		800		≥98	≥110	≥66				≥95
		900		≥66	≥84	≥57				≥97
		1000		≥39	≥49	≥66				≥98
		1100		≥22	≥32	≥77				≥100
		1200		≥15	≥22	≥77				≥100
Сортовой прокат. Закалка в масло с 930-940 °С + Отпуск при 660 °С (выдержка 5 ч) НВ≥255
		20		≥650	≥800	≥17				≥64
		200		≥580	≥780	≥17				≥56
		300		≥570	≥810	≥18				≥58
		400		≥550	≥720	≥20				≥63
		500		≥420	≥470	≥25				≥81
		600		≥270	≥300	≥26				≥89

Механические свойства при 20°С в зависимости от тепловой выдержки

Состояние поставки	Сечение (мм)	t испыт. (°C)	t отпуска (°C)	sТ | s0,2(МПа)	sB(МПа)	d5(%)	d4	d	d10	y (%)	KCU (кДж/м2)	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Сортовой прокат. Закалка в масло с 930-940 °С + Отпуск при 660 °С (указана температура и продолжительность тепловой выдержки)
500 °С, 5000 ч				≥640	≥800	≥20				≥60
550 °С, 5000 ч				≥550	≥710	≥23				≥63

Механические свойства при испытании на длительную прочность

Предел ползучести, МПа	Скорость позучести, %/ч	Температура испытания, °C	Предел длительной прочности, МПа	Длительность испытания, ч	Температура отпуска, °C
196	1/100000	450
82	1/100000	500
14	1/100000	550

Дополнительная информация

Рекомендуемый режим термообработки поковок и штамповок по ТУ 1-92-156-90: Нормализация при 930-970 °С + Отпуск.

Технологические свойства

Обрабатываемость резаньем	В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 240-277 sВ=780 МПа Kn тв.спл.=0,75 Kn б.ст.=0,55.
Свариваемость	Не применяется для сварных конструкций.
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна.
Температура ковки	Начала - 1240 °C, конца - 800 °C. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях на воздухе, 51-100 мм - в ящиках.
Флокеночувствительность	Чувствительна.

Температура критических точек

Критическая точка	Температура °C
AC1	800
AC3	865
AR3	740
AR1	665
MN	330

Предел выносливости

Термообработка, состояние стали	s-1(МПа)	t-1(МПа)	n	sB(МПа)	s0,2(МПа)
Закалка в масло с 940 °C + отпуск при 660 С (выдержка 5 ч.), охлаждение на воздухе. НВ 255	392-480		1Е+7	810	650
Закалка в масло с 940 °C + азотирование при 500 °C (выдержка 48 ч.)	608-617

Прокаливаемость

Закалка 870 °С. Расстояние от торца, мм/HRCэ

1.3	3	6	9	12	18	24	30	36	42
52.0	52.0	51.5	49.5	48.5	45.5	44.0	43.5	43.5	42.5

Термообработка	Количество мартенсита, %	Крит. диам. в воде	Крит. диам. в масле	Крит. твердость, HRCэ	Расст. от охлаждаемого конца, мм
		70	45

Физические свойства

Температура испытания, °С	0	20	100	200	300	400	500	600	700	800	1000
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)	209	209	202	194	190	181	174	162	147	137
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)	82		79	76	75	71	67	62	57	53
Плотность (r, кг/м3)		7710
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С))	33	33	33	32	31	20	20	28	27	27
Уд. электросопротивление (R, НОм · м)
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)			11,5	11,8	12,7	13,4	13,9	14,7	14,9	14,9	12,3
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))			496	517	533	546	575	609	638	638	676

 

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]