38Х2МЮА

Характеристика материала.Сталь 38Х2МЮА.

Марка	Сталь 38Х2МЮА
Классификация	Сталь жаропрочная релаксационностойкая
Заменитель	сталь 38Х2ЮА, 38ХВФЮ,20Х3МВФ (ЭИ415) 38Х2Ю
Прочие обозначения	38Х2МЮА, ст.38Х2МЮА, 38Х2МЮА, 38ХМЮА, 38Х2МЮА-Ш
Иностранные аналоги	DIN 41CrAlMo7 (1.8509)-
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.
Общая характеристика	сталь коррозионностойкая в атмосферных условиях после азотирования. Не склонна к отпускной хрупкости, флокеночувствительная. Для сварных конструкций не применяется, теплоустойчива до 500°С. Плотность при 20°С - 7,71х10³ кг/м³
Видпоставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный	ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Калиброванный пруток	ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73
Шлифованный пруток и серебрянка	ГОСТ 14955-77
Поковки и кованые заготовки	ГОСТ 1133-71, ТУ 14-1-2765-79
Листы и полосы	ГОСТ 103-76
Технические условия и химический состав	ГОСТ 5949-75, ГОСТ 4543-71

Химическийсоставв % 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

Механическиесвойствастали 38Х2МЮА

Сечение, мм	s0,2, МПа	sв, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2	HB
Пруток. Закалка 940 °С, водаилимасло. Отпуск 640 °С, водаилимасло.
30	835	980	14	50	88
Поковки. Закалка. Отпуск.
100-300	590	735	13	40	49	235-277
Закалка 930-950 °С, маслоиливода. 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

Механическиесвойстваприповышенныхтемпературах

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

Механическиесвойствав зависимостиот температурыотпуска

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

Механическиесвойствавзависимостиотсечения

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

Механическиесвойствапри 20 градС

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

Технологическиесвойства

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

Температуракритическихточек

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

Пределвыносливости

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

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:

Механическиесвойства :
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]
Физическиесвойства :
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 :
безограничений		- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченносвариваемая		- 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