Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 38ХГМ

Сталь конструкционная легированная 38ХГМ: описание, свойства, применение

Сталь 38ХГМ – это высококачественная конструкционная легированная сталь, широко используемая в машиностроении, автомобильной промышленности и других отраслях, где требуется высокая прочность, износостойкость и упругие свойства. Она обладает оптимальным сочетанием прочности и пластичности, что делает ее идеальным выбором для изготовления деталей, работающих под высокими нагрузками и в условиях динамического воздействия.

Свойства стали 38ХГМ:

• Высокая прочность: Обеспечивает устойчивость к деформациям и разрушению под воздействием значительных нагрузок.
• Упругость: Позволяет деталям из этой стали возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки, что особенно важно для пружин и других упругих элементов.
• Износостойкость: Гарантирует длительный срок службы деталей, работающих в условиях трения и абразивного износа.
• Прокаливаемость: Обеспечивает возможность получения высокой твердости и прочности на значительную глубину сечения после термообработки.
• Свариваемость: Ограниченно свариваемая, требует предварительного подогрева и последующей термообработки для предотвращения образования трещин.
• Обрабатываемость: Хорошо поддается механической обработке в отожженном состоянии.
• Коррозионная стойкость: Не является коррозионностойкой сталью и требует защиты от коррозии в агрессивных средах.

Химический состав стали 38ХГМ (ГОСТ 4543-71):

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.35 - 0.41
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Марганец (Mn)	0.70 - 1.00
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Молибден (Mo)	0.15 - 0.25
Никель (Ni)	до 0.30
Сера (S)	до 0.025
Фосфор (P)	до 0.025
Медь (Cu)	до 0.30

Расшифровка обозначения:

• 38 - указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.38%).
• Х - указывает на наличие хрома в стали.
• Г - указывает на наличие марганца в стали.
• М - указывает на наличие молибдена в стали.

Цифры после букв указывают на примерное содержание легирующего элемента в процентах. Если цифра отсутствует, содержание элемента составляет менее 1.5%.

Механические свойства стали 38ХГМ (ГОСТ 4543-71):

Механические свойства стали 38ХГМ зависят от режима термической обработки. Приводятся значения для различных состояний поставки:

• Нормализация и отпуск:
  • Предел прочности (временное сопротивление), σ_в: 880 - 1080 МПа
  • Предел текучести, σ_т: 680 - 880 МПа
  • Относительное удлинение при разрыве, δ₅: не менее 12%
  • Относительное сужение, ψ: не менее 40%
  • Ударная вязкость, KCU: не менее 39 Дж/см²
  • Твердость по Бринеллю, HB: 269 - 321
• Закалка и высокий отпуск:
  • Предел прочности (временное сопротивление), σ_в: 980 - 1180 МПа
  • Предел текучести, σ_т: 780 - 980 МПа
  • Относительное удлинение при разрыве, δ₅: не менее 10%
  • Относительное сужение, ψ: не менее 35%
  • Ударная вязкость, KCU: не менее 29 Дж/см²
  • Твердость по Роквеллу, HRC: 28 - 35

Физические свойства стали 38ХГМ:

• Плотность: 7850 кг/м³
• Модуль упругости первого рода: 206 ГПа
• Коэффициент линейного теплового расширения (20-100°С): 11.7 * 10^-6 1/°С
• Теплопроводность: 43 Вт/(м*°С)
• Удельное электросопротивление: 240 Ом*мм²/м

Области применения стали 38ХГМ:

Благодаря своим высоким механическим свойствам и износостойкости, сталь 38ХГМ находит широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Машиностроение:
  • Изготовление валов, шестерен, зубчатых колес, осей, кулачков и других деталей, работающих при высоких нагрузках и в условиях износа.
  • Производство деталей двигателей внутреннего сгорания, таких как коленчатые валы, шатуны, клапаны.
  • Изготовление деталей для бурового оборудования, горнодобывающей техники, строительной техники.
• Автомобильная промышленность:
  • Производство деталей трансмиссии, рулевого управления, подвески, таких как валы, шестерни, пружины, рычаги.
  • Изготовление деталей двигателей, таких как коленчатые валы, распределительные валы.
• Авиационная промышленность:
  • Изготовление деталей, работающих при высоких нагрузках и температурах.
• Судостроение:
  • Производство деталей судовых двигателей, валов, шестерен.
• Производство инструмента:
  • Изготовление штампов, пресс-форм, оправок, пуансонов, используемых для обработки металлов давлением.

Виды металлопроката из стали 38ХГМ:

Сталь 38ХГМ поставляется в различных видах металлопроката:

• Круг: Используется для изготовления валов, осей, шестерен и других деталей, подвергаемых токарной обработке.
• Квадрат: Применяется для изготовления деталей, требующих высокой прочности и жесткости.
• Полоса: Используется для изготовления пружин, рессор, режущего инструмента.
• Лист: Применяется для изготовления деталей корпусов, обшивки, сварных конструкций.
• Трубы: Используются для изготовления трубопроводов, работающих под высоким давлением.
• Поковки и штамповки: Используются для изготовления деталей сложной формы с высокими требованиями к прочности и износостойкости.

ГОСТы, регламентирующие сталь 38ХГМ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-71 - Сталь легированная конструкционная. Марки. (Основной стандарт на сталь 38ХГМ, определяет химический состав, механические свойства, правила приемки и методы испытаний).
• ГОСТ 2590-2006 - Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет сортамент круглого проката).
• ГОСТ 2591-2006 - Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Определяет сортамент квадратного проката).
• ГОСТ 103-2006 - Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. (Определяет сортамент полосового проката).
• ГОСТ 19281-2014 - Прокат толстолистовой и широкополосный из сталей общего назначения. Технические условия. (Определяет технические условия на толстолистовой прокат).
• ГОСТ 1577-93 - Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной и низколегированной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 8479-70 - Поковки из конструкционной легированной и высоколегированной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 7505-89 - Поковки стальные штампованные. Общие технические условия.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 38ХГМ:

Сталь 38ХГМ используется на различных этапах производства в машиностроительных и металлургических цехах:

• Заготовительный цех:
  • Резка проката (круг, квадрат, полоса, лист) на заготовки требуемого размера с использованием ленточнопильных станков, гильотин, газовой резки или плазменной резки.
  • Правка заготовок на прессах или правильных машинах.
• Механический цех:
  • Токарная обработка заготовок на токарных станках для придания им требуемой формы и размеров.
  • Фрезерная обработка на фрезерных станках для создания плоских поверхностей, пазов, канавок.
  • Сверление отверстий на сверлильных станках.
  • Шлифование поверхностей на шлифовальных станках для достижения высокой точности и гладкости.
  • Нарезание резьбы на токарных или резьбонарезных станках.
• Термический цех:
  • Термическая обработка заготовок (закалка, отпуск, нормализация) для придания им требуемых механических свойств (прочности, твердости, упругости, износостойкости).
  • Поверхностная закалка для повышения износостойкости поверхности деталей.
  • Химико-термическая обработка (цементация, азотирование) для повышения твердости и износостойкости поверхности деталей.
• Сварочный цех:
  • Сварка деталей из стали 38ХГМ с использованием различных методов сварки (ручная дуговая сварка, автоматическая сварка под флюсом, полуавтоматическая сварка в защитных газах).
  • Контроль качества сварных соединений (визуальный осмотр, ультразвуковой контроль, рентгенографический контроль).
  • Термическая обработка сварных соединений для снятия остаточных напряжений и улучшения механических свойств. (Требуется предварительный подогрев)
• Инструментальный цех:
  • Изготовление штампов, пресс-форм, оправок, пуансонов из стали 38ХГМ для использования в кузнечно-прессовом производстве.
• Кузнечный цех:
  • Горячая штамповка заготовок на молотах и прессах для получения деталей сложной формы.
  • Ковка заготовок на молотах для придания им требуемой формы и размеров.

Заключение:

Сталь 38ХГМ – это надежный и проверенный материал, обладающий отличными механическими свойствами и широким спектром применения. Правильный выбор этой стали и соблюдение технологии обработки обеспечивают долговечность и надежность деталей в самых ответственных узлах машин и механизмов. Применение стали 38ХГМ позволяет создавать высококачественную продукцию, отвечающую современным требованиям надежности и долговечности.