Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 38ХМА

Сталь конструкционная легированная 38ХМА: описание, свойства, применение

Сталь 38ХМА – это высококачественная конструкционная легированная сталь, широко применяемая в машиностроении и других отраслях промышленности, где требуется высокая прочность, износостойкость и устойчивость к высоким температурам. Эта сталь отличается хорошей обрабатываемостью, свариваемостью и способностью к закалке, что делает её универсальным материалом для изготовления ответственных деталей и конструкций.

Обозначение и расшифровка:

Маркировка стали 38ХМА расшифровывается следующим образом:

• 38 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,38%).
• Х – обозначает наличие хрома в качестве легирующего элемента.
• М – указывает на присутствие молибдена.
• А – говорит о том, что сталь является высококачественной.

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

Химический состав стали 38ХМА строго регламентируется ГОСТ 4543-2016 и определяет её основные свойства. Точное соблюдение химического состава обеспечивает стабильность характеристик и прогнозируемое поведение материала в процессе эксплуатации.

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.35 - 0.41
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.50 - 0.80
Хром (Cr)	1.30 - 1.60
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Молибден (Mo)	0.15 - 0.25
Сера (S)	до 0.025
Фосфор (P)	до 0.025
Ванадий (V)	до 0.15
Мышьяк (As)	до 0.08

Механические свойства стали 38ХМА:

Механические свойства стали 38ХМА зависят от режима термообработки (закалка, отпуск). При правильном выборе режима достигаются оптимальные показатели прочности, твердости и пластичности, необходимые для конкретного применения. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий.

Свойство	Значение
Предел прочности (временное сопротивление), σв, МПа	930 - 1130 (после закалки и отпуска)
Предел текучести, σт, МПа	780 - 980 (после закалки и отпуска)
Относительное удлинение, δ5, %	12 - 17 (после закалки и отпуска)
Относительное сужение, ψ, %	45 - 55 (после закалки и отпуска)
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2	60 - 80 (после закалки и отпуска)
Твердость по Бринеллю, HB	269 - 321 (после закалки и отпуска)

Физические свойства стали 38ХМА:

Физические свойства стали 38ХМА также важны для проектирования и эксплуатации деталей. Они определяют поведение материала при различных температурах и воздействии внешних факторов.

Свойство	Значение
Плотность, ρ, кг/м3	7850
Модуль упругости, E, ГПа	206
Коэффициент линейного расширения, α, 10-6/°C	11.7 (при 20-100°C)
Теплопроводность, λ, Вт/(м·°C)	34 - 39
Удельная теплоемкость, c, Дж/(кг·°C)	462
Электрическое сопротивление, ρ, мкОм·м	0.24 - 0.28

Свариваемость:

Сталь 38ХМА относится к ограниченно свариваемым сталям. Для получения качественного сварного соединения требуется предварительный подогрев до 200-300°C и последующая термообработка (отпуск) для снятия остаточных напряжений. Рекомендуются следующие способы сварки: ручная дуговая сварка (РДС) покрытыми электродами, аргонодуговая сварка (АДС), сварка под флюсом (САФ). Выбор технологии сварки и сварочных материалов должен производиться с учетом требований к прочности и надежности сварного соединения.

Области применения стали 38ХМА:

Сталь 38ХМА нашла широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким эксплуатационным характеристикам:

• Автомобилестроение: Изготовление коленчатых валов, шатунов, шестерен, полуосей и других ответственных деталей двигателей и трансмиссий, подвергающихся высоким нагрузкам и износу.
• Авиационная промышленность: Производство деталей авиационных двигателей, шасси и других конструктивных элементов, работающих в условиях высоких температур и циклических нагрузок.
• Нефтегазовая промышленность: Изготовление бурового оборудования, трубопроводной арматуры, крепежных элементов, работающих в агрессивных средах и при высоких давлениях.
• Энергетическое машиностроение: Производство роторов турбин, дисков, валов и других деталей, работающих при высоких температурах и нагрузках.
• Общее машиностроение: Изготовление тяжелонагруженных валов, шестерен, зубчатых колес, осей, крепежных элементов и других деталей для станков, прессов и другого промышленного оборудования.
• Производство инструмента: Изготовление штампов, пуансонов, матриц и других инструментов для горячей и холодной деформации металлов.

Виды металлопроката из стали 38ХМА:

Сталь 38ХМА поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет использовать её для изготовления широкого спектра деталей и конструкций:

• Круг: Используется для изготовления валов, осей, шестерен, крепежных элементов и других деталей, подвергающихся токарной обработке.
• Квадрат: Применяется для производства деталей квадратной формы, а также заготовок для последующей обработки.
• Полоса: Используется для изготовления плоских деталей, ножей, режущего инструмента и других элементов.
• Лист: Применяется для изготовления сварных конструкций, корпусов, обшивок и других элементов, требующих высокой прочности и износостойкости.
• Труба: Используется для транспортировки жидкостей и газов под высоким давлением, а также для изготовления конструкционных элементов.
• Поковки и штамповки: Используются для изготовления деталей сложной формы, требующих высокой прочности и износостойкости.

ГОСТы, регламентирующие сталь 38ХМА и металлопрокат из нее:

На сталь 38ХМА и металлопрокат из нее распространяются следующие ГОСТы:

• ГОСТ 4543-2016. Сталь легированная конструкционная. Технические условия. Данный ГОСТ определяет требования к химическому составу, механическим свойствам, качеству поверхности и другим характеристикам стали 38ХМА.
• ГОСТ 2590-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. Определяет сортамент круглого проката из стали 38ХМА.
• ГОСТ 2591-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. Определяет сортамент квадратного проката из стали 38ХМА.
• ГОСТ 103-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. Определяет сортамент полосового проката из стали 38ХМА.
• ГОСТ 19281-2014. Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. Может применяться к прокату из стали 38ХМА, если требуется повышенная прочность.
• ГОСТ 14959-2016. Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из легированной конструкционной стали. Общие технические условия. Регламентирует требования к калиброванному прокату из стали 38ХМА.
• ГОСТ 8479-70. Поковки из конструкционной легированной и нелегированной стали. Общие технические условия. Определяет требования к поковкам из стали 38ХМА.

Операции в цехах с использованием стали 38ХМА:

Сталь 38ХМА используется в различных операциях в цехах металлообрабатывающих предприятий:

• Заготовительный цех: Резка проката на заготовки требуемой длины с использованием ленточнопильных станков, газовой или плазменной резки.
• Механический цех: Токарная, фрезерная, сверлильная и шлифовальная обработка заготовок для придания им необходимой формы и размеров. Нарезание резьбы.
• Термический цех: Закалка и отпуск для повышения прочности, твердости и износостойкости деталей. Цементация и азотирование для повышения поверхностной твердости.
• Сварочный цех: Сварка деталей из стали 38ХМА с использованием различных технологий (РДС, АДС, САФ).
• Кузнечный цех: Горячая деформация заготовок для получения поковок и штамповок.
• Инструментальный цех: Изготовление штампов, пуансонов, матриц и другого инструмента из стали 38ХМА.

Термическая обработка стали 38ХМА:

Термическая обработка является важным этапом в производстве деталей из стали 38ХМА, позволяющим получить требуемые механические свойства. Наиболее распространенные виды термообработки:

• Закалка: Нагрев стали до температуры аустенизации (860-880°C) с последующим быстрым охлаждением в масле или воде. Закалка повышает твердость и прочность стали.
• Отпуск: Нагрев закаленной стали до температуры 200-680°C для снижения хрупкости и повышения пластичности. Температура отпуска определяет окончательные механические свойства стали.
• Нормализация: Нагрев стали до температуры аустенизации с последующим охлаждением на воздухе. Нормализация улучшает структуру стали и повышает её обрабатываемость.
• Улучшение: Комбинированная термообработка, включающая закалку и высокий отпуск (500-680°C). Улучшение обеспечивает оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости.

Преимущества стали 38ХМА:

• Высокая прочность и твердость после термообработки.
• Хорошая износостойкость.
• Устойчивость к высоким температурам.
• Хорошая обрабатываемость резанием.
• Свариваемость (ограниченная).
• Широкий спектр применения.

Недостатки стали 38ХМА:

• Ограниченная свариваемость.
• Склонность к отпускной хрупкости при определенных режимах термообработки.
• Более высокая стоимость по сравнению с углеродистыми сталями.

 

Сталь 38ХМА – это надежный и проверенный временем материал, широко используемый в различных отраслях промышленности. Благодаря своим высоким механическим свойствам, износостойкости и устойчивости к высоким температурам, сталь 38ХМА является оптимальным выбором для изготовления ответственных деталей и конструкций, работающих в тяжелых условиях эксплуатации. Правильный выбор режима термообработки и технологии сварки позволяет максимально реализовать потенциал этой стали и обеспечить долговечность и надежность изделий.