38Х2МЮА

Характеристика материала. Сталь 38Х2МЮА.

Марка
Сталь 38Х2МЮА
Аналоги
сталь 38Х2ЮА, 38ХВФЮ, 20Х3МВФ(ЭИ-415). 38Х2Ю
Применение
азотируемые детали: Штоки клапанов паровых турбин, работющие при температуре до 450 °С, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания, иглы форсунок, тарелки букс, распылители, пальцы, плунжеры, распределительные валики, шестерни, валы, втулки и другие детали.

Химический состав в % материала 38Х2МЮА

 

 

Химический элемент
%
Алюминий (Al)
0.7 - 1.1
Кремний (Si), не более
0.2 - 0.45
Медь (Cu), не более
до   0.3
Марганец (Mn), не более
0.3 - 0.6
Молибден (Mo)
0.15 - 0.25
Никель (Ni)
до   0.3
Фосфор (P), не более
до   0.025
Хром (Cr)
1.35 - 1.65
Сера (S), не более
до   0.025
Углерод (C)
0.35 - 0.42

Механические свойства стали 38Х2МЮА

 

 

 

Сечение, мм
s0,2, МПа
sв, МПа
d5, %
y, %
KCU, Дж/м2
HB
Пруток. Закалка 940 °С, вода или масло. Отпуск 640 °С, вода или масло.
30 
835 
980 
14 
50 
88 
 
Поковки. Закалка. Отпуск.
100-300
590
735
13
40
49
235-277
Закалка 930-950 °С, масло или вода. Отпуск 640-680 °С, воздух.
60
880
1030
18
52
 
250-300
100
730
880
10
45
59
 
200
590
780
10
45
59
 
Закалка 950 °С, масло. Отпуск 550 °С, масло
120
780-880
930-1030
12-15
35-45
69-98
285-302

Механические свойства при повышенных температурах

 

 

 

 

t отпуска,°С
s0,2, МПа
sв, МПа
d5, %
y, %
KCU, Дж/м2
Пруток. Закалка 930-940 °С,масло. Отпуск 660 °С, 5 часов отпуска. НВ>=255
20
650
800
17
64
157
200 
580 
780 
17 
56 
152 
300 
570 
810 
18 
58 
127 
400 
550 
720 
20 
63 
127 
500 
420 
470 
25 
81 
98 
600 
270 
300 
26 
89 
98 
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
 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

 

 

 

 

t отпуска,°С
s0,2, МПа
sв, МПа
d5, %
y, %
KCU, Дж/м2
HB
Закалка 900 °С, масло
300
1660
1810
8
43
39
550
400
1520
1670
10
39
10
500
500
1270
1420
10
44
29
450
600
1080
1180
12
60
78
370

Механические свойства в зависимости от сечения

 

 

 

 

Термообработка, состояние поставки
Сечение, мм
s0,2, МПа
sв, МПа
d5, %
y, %
KCU, Дж/м2
HB
Закалка 930-950 °С, масло или вода. Отпуск 640-680 °С, воздух.
 
60
880
1030
18
52
 
250-300
 
100
730
880
10
45
59
 
 
200
590
780
10
45
59
 
Закалка 940 °С, масло. Отпуск 600 °С.
Место вырезки образца - центр
30
780
910
17
52
115
 
Закалка 940 °С, через воду в масло. Отпуск 600 °С
Место вырезки образца - центр
50
830
950
16
50
102
 
Место вырезки образца - центр
80
830
940
15
50
48
 
Место вырезки образца - центр
140
780
920
15
48
41
 
Место вырезки образца - центр
180
710
860
15
47
36
 
Место вырезки образца - край
180
780
930
14
48
39
 
Место вырезки образца - центр
220
730
880
15
43
35
 
Место вырезки образца - край
220
800
930
16
43
34
 

Механические свойства при 20 град С

 

 

 

 

Термообработка, состояние поставки
s0,2, МПа
sв, МПа
d5, %
y, %
KCU, Дж/м2
Закалка 930-940 °С, масло. Отпуск 660 °С.
Тепловая выдержка 500 °С 5000 ч.
640
800
20
60
152
Тепловая выдержка 550 °С 5000 ч.
550
710
23
63
171

Технологические свойства

 

 

 

 

Температура ковки
Начала 1240, конца 800. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях на воздухе, 51-100 мм - в ящиках.
Свариваемость
не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием
В закаленном и отпущенном состоянии при НВ 240-277 sB = 780 МПа Ku тв.спл. = 0.75, Ku б.ст. = 0.55.
Склонность к отпускной способности
не склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

 

 

 

 

Критическая точка
Mn
Ar1
Ar3
Ac1
Ac3
°С
330
665
740
800
865

Твердость

 

 

 

 

Состояние поставки, режим термообработки
НВ
HV
Закалка 930-950 С, масло или вода. Отпуск 640-680 С, воздух. Азотирование 520-540 С с печью до 100 С. 
269-300
850-1050

Предел выносливости

 

 

 

 

s-1, МПа
n
sв, МПа
s0,2, МПа
Термообработка, состояние стали
392-480
1Е+7
810
650
Закалка 940 С, масло. Отпуск 660 С, 5 ч, воздух. НВ 255 
608-617
 
 
 
Закалка 940 С, масло. Азотирование 500 С, 48 ч

Прокаливаемость

Закалка 870 °С

 

 

 

 

Расстояние от торца, мм / HRC э
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
Критический диаметр в воде, мм
Критический диаметр в масле, мм
70
45

Физические свойства

 

 

 

 

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
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 
 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
33 
33 
32 
31 
20 
20 
28 
27 
27 
 
Температура испытания, °С
20- 100 
20- 200 
20- 300 
20- 400 
20- 500 
20- 600 
20- 700 
20- 800 
20- 900 
20- 1000 
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)
11.5 
11.8 
12.7 
13.4 
13.9 
14.7 
14.9 
12.3 
 
 
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
496 
517 
533 
546 
575 
609 
638 
676 
 
 

Обозначения:

 

 

 

 

 

 

Механические свойства :
sв
- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT
- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5
- Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y
- Относительное сужение , [ % ]
KCU
- Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB
- Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T
- Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E
- Модуль упругости первого рода , [МПа]
a
- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l
- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r
- Плотность материала , [кг/м3]
C
- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R
- Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений
- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая
- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая
- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг