Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 38ХМ

Сталь конструкционная легированная 38ХМ: описание, свойства, применение

Сталь 38ХМ – это высококачественная конструкционная легированная сталь, обладающая оптимальным сочетанием прочности, вязкости и обрабатываемости. Благодаря своему химическому составу и термообработке, сталь 38ХМ широко применяется в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и температур.

Свойства стали 38ХМ:

• Высокая прочность: Обеспечивает устойчивость к деформации и разрушению при значительных статических и динамических нагрузках.
• Повышенная вязкость: Предотвращает хрупкое разрушение, особенно при низких температурах.
• Хорошая обрабатываемость: Легко поддается механической обработке, такой как резка, сверление, фрезерование и шлифование.
• Свариваемость: Ограниченно свариваемая, рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка.
• Прокаливаемость: Обладает высокой прокаливаемостью, что позволяет получать равномерную структуру по сечению деталей после закалки.
• Жаропрочность: Сохраняет свои механические свойства при повышенных температурах, что позволяет использовать ее в условиях нагрева.
• Износостойкость: Устойчива к износу при трении и скольжении, что увеличивает срок службы деталей.
• Коррозионная стойкость: Обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью в обычных атмосферных условиях, но требует защиты от агрессивных сред.

Химический состав стали 38ХМ (ГОСТ 4543-2016):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.35 - 0.41
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.50 - 0.80
Никель (Ni)	до 0.30
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Молибден (Mo)	0.15 - 0.25
Ванадий (V)	до 0.15
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.025
Фосфор (P)	до 0.025

Расшифровка обозначений:

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

Механические свойства стали 38ХМ (ГОСТ 4543-2016):

Механические свойства стали 38ХМ зависят от режима термообработки. Ниже приведены типичные значения для различных состояний поставки:

Свойство	Единица измерения	Нормализация + Отпуск	Закалка + Отпуск
Предел прочности (σв)	МПа	≥ 830	≥ 980-1180
Предел текучести (σт)	МПа	≥ 590	≥ 780-980
Относительное удлинение (δ5)	%	≥ 14	≥ 12
Относительное сужение (ψ)	%	≥ 40	≥ 40
Ударная вязкость (KCU)	Дж/см2	≥ 39	≥ 29
Твердость по Бринеллю (HB)		241-285	293-363

Физические свойства стали 38ХМ:

Свойство	Единица измерения	Значение
Плотность	кг/м3	7850
Модуль упругости	ГПа	206
Коэффициент линейного расширения (20-100°C)	10-6/°C	11.9
Теплопроводность	Вт/(м·°C)	43
Удельная теплоемкость	Дж/(кг·°C)	480
Электрическое сопротивление	мкОм·м	0.24

Применение стали 38ХМ:

Сталь 38ХМ используется для изготовления широкого спектра деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, износа и повышенных температур. Основные области применения включают:

• Машиностроение:
  • Шестерни и валы редукторов
  • Шатуны и коленчатые валы двигателей
  • Детали трансмиссий
  • Зубчатые колеса
  • Оси и валы, работающие на кручение и изгиб
  • Крупные болты и гайки
  • Муфты
  • Фланцы
  • Диски
• Приборостроение:
  • Детали для измерительных приборов
  • Элементы конструкций, требующие высокой прочности и точности
• Нефтегазовая промышленность:
  • Элементы бурового оборудования
  • Детали насосов и компрессоров
  • Трубопроводная арматура
• Энергетика:
  • Детали турбин
  • Элементы паровых котлов
• Транспорт:
  • Ответственные детали вагонов и локомотивов
  • Компоненты авиационных двигателей (после специальной термообработки)

Виды металлопроката из стали 38ХМ:

Сталь 38ХМ поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет выбрать оптимальный вариант для конкретной задачи:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления валов, осей, болтов, гаек и других деталей вращения.
• Квадрат: Применяется для изготовления деталей квадратной формы, таких как фланцы, муфты и другие конструктивные элементы.
• Полоса: Используется для изготовления плоских деталей, таких как ножи, пружины и другие элементы конструкций.
• Лист: Применяется для изготовления корпусов, обшивок и других плоских деталей.
• Трубы: Используются для транспортировки жидкостей и газов, а также для изготовления элементов конструкций.
• Поковки и штамповки: Изготавливаются по индивидуальным чертежам заказчика для деталей сложной формы.

ГОСТы, регламентирующие сталь 38ХМ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-2016: Сталь конструкционная легированная. Марки. (Определяет химический состав, механические свойства и область применения стали 38ХМ).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет сортамент круглого проката из стали 38ХМ).
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Определяет сортамент квадратного проката из стали 38ХМ).
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. (Определяет сортамент полосового проката из стали 38ХМ).
• ГОСТ 1577-93: Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной и низколегированной стали. Общие технические условия. (Регламентирует общие технические условия для толстолистового проката из стали 38ХМ).
• ГОСТ 19281-2014: Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. (Регламентирует общие технические условия для проката повышенной прочности, включая сталь 38ХМ).
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной легированной и инструментальной стали. Общие технические условия. (Регламентирует общие технические условия для поковок из стали 38ХМ).
• Другие ГОСТы: В зависимости от конкретного вида металлопроката и области применения, могут применяться другие ГОСТы, регламентирующие размеры, допуски, методы контроля и другие параметры.

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

Сталь 38ХМ широко используется на различных этапах производства в машиностроительных и металлообрабатывающих цехах:

• Заготовительное производство:
  • Резка металла: Резка проката (круг, квадрат, полоса, лист) на заготовки требуемых размеров с использованием ленточнопильных станков, гильотинных ножниц, плазменной и лазерной резки.
  • Ковка и штамповка: Изготовление поковок и штамповок на молотах и прессах.
• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Изготовление деталей вращения (валы, оси, шестерни, втулки) на токарных станках.
  • Фрезерная обработка: Изготовление корпусных деталей, пазов, канавок и других элементов сложной формы на фрезерных станках.
  • Сверление и расточка: Создание отверстий и углублений в деталях на сверлильных и расточных станках.
  • Шлифование: Обеспечение высокой точности и шероховатости поверхности деталей на шлифовальных станках.
• Термическая обработка:
  • Закалка: Нагрев стали до определенной температуры с последующим быстрым охлаждением для повышения твердости и прочности.
  • Отпуск: Нагрев закаленной стали до более низкой температуры для снижения хрупкости и повышения вязкости.
  • Нормализация: Нагрев стали до определенной температуры с последующим охлаждением на воздухе для улучшения структуры и механических свойств.
  • Отжиг: Нагрев стали до определенной температуры с последующим медленным охлаждением для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
• Сварочное производство:
  • Сварка: Соединение деталей из стали 38ХМ с использованием различных методов сварки (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, автоматическая сварка). Требуется предварительный подогрев и последующая термообработка для снятия напряжений и предотвращения образования трещин.
• Контроль качества:
  • Измерение твердости: Определение твердости стали после термообработки для контроля качества.
  • Ультразвуковой контроль: Выявление внутренних дефектов в металле.
  • Магнитопорошковый контроль: Выявление поверхностных дефектов.
  • Металлографический анализ: Исследование микроструктуры стали для определения ее соответствия требованиям.

 

Сталь 38ХМ является надежным и универсальным материалом, широко используемым в различных отраслях промышленности. Ее оптимальное сочетание прочности, вязкости и обрабатываемости делает ее незаменимой для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и температур. Правильный выбор режима термообработки и соблюдение технологических процессов позволяют в полной мере реализовать потенциал стали 38ХМ и обеспечить долговечность и надежность изготавливаемых изделий.