Описание стали марки 38ХС

Содержание
  1. Состав и расшифровка
  2. Характеристики и свойства
  3. Применение
  4. Обработка

Стали, содержащие в себе некоторое количество хрома, имеют определённую устойчивость к коррозии во влажной, кислой или щелочной среде. Стальной сплав 38ХС не относится к нержавеющим, однако его качества востребованы – наряду с характеристиками похожих на него марок стали.

Состав и расшифровка

Химический состав стального сплава 38ХС подразумевает наличие углерода с массовой долей – от общего веса заготовок – порядка 0,38%. Кремний содержится в данном металле в количестве 1,2%, хром – 1,35%. Поскольку включение обеих легирующих присадок не превышает 2%, то в маркировке рассматриваемого сплава нет приписки типа 38Х2С2 (или наподобие): простое обозначение буквенных маркеров означает, что содержимое этих же примесей, полезных для данного состава, находится на уровне ниже среднего. Кроме этих двух примесей, медь представлена в сплаве 38ХС в количестве, не превышающем, чем 3 промилле, марганец – 3… 6, никель – до 3 промилле. Фосфор и сера по отдельности – не более 0,35 промилле, что, кстати, считается немалой дозой, достаточной для ломкости под околопредельными нагрузками.

Характеристики и свойства

Механика стали 38ХС при разных температурах отпускания и сечениях деталей существенно варьируется. Например, теплопроводность сплава меняется от 38 тепловых ватт на метр длины (при нагреве/охлаждении на каждый градус Цельсия) до 28 – она понижается при нагревании состава, о чём сообщают замеры на интервале от 20 до 800 градусов. Плотность остаётся на всём этом температурном отрезке практически без изменений – 7,64 г/см3. Удельная теплоёмкость, напротив, в отличие от теплопроводности, растёт устойчиво – от 463 джоулей на килограмм материала при нагревании на один кельвин, при +100 по Цельсию – до 663 Дж/кг*К.

Ковать сплав начинают при 1220 градусах, заканчивают – при 800 градусах по Цельсию. Сваривается данный состав плохо: без ручной дуги, подогрева перед самим сеансом наложения сварных швов и без постотжига соединить заготовки прочно и надёжно не удастся. При разрезах деталей до 250 мм остывание производится на воздухе, а до 350 мм – в печном отсеке, понижают температуру они вместе с самой печью. Второй метод сварки – КТС: последующее остывание с отжигом необходимо. Отпускное охрупчивание выражено значительно. Флокенообразование не так сильно. Критические температуры расположились следующим образом:

Критическая точка °С
Ac1 763
Ac3 810
Ar3 755
Ar1 680
Mn 330

Ударная амортизация зависит от температуры. Она измеряется в джоулях на квадратный сантиметр. Показатели проверяются по ГОСТ.

Температура окружающей среды +20 -20 -40 -60
Закаливание при 900°С, маслосостав. Отпускание при 600°С, остывание на открытом воздухе 87 64 56 54

Предел прочности различен для конкретного вида воздействия.

Долговременное, МПа Момент силы, МПа Кратковременное, непостоянное, МПа
382 930 730

Прокаливание при 880°С изменяет показатель твёрдости по шкале Роквелла.

Расстояние от торца, мм / показатель твёрдости
1.5 3 4.5 6 9 12 15 18 24 36
48–57 47–57 46.5–57 45.5–56.5 43–55.5 40–54.5 37.5–53 35.5–51.5 33–46 25–46

Физика сплава представлена следующим образом. При нагреве изменяются модули упругости. Плотность сплава остаётся одинаковой – до его расплавления.

Нагрев,°С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Нормированная упругость, ГПа 211 203 194 184 174 166 157 139 127
Упругость при закручивании, ГПа 84 80 78 72 68 65 62 55 48
Удельный вес, кг/см3 7640
Проводимость тепла, Вт/ (м ·°С) 38 38 37 35 34 33 31 29 28
Удельное электрическое сопротивление, нОм · м) 284 329 413 563 725 902 1060
Диапазон колебаний температуры,°С 20–100 20–200 20–300 20–400 20–500 20–600 20–700 20–800 20–900 20–1000
Величина постепенного расширения 12.3 13.1 13.6 13.8 14.2 14.5 14.7 12.5

Сплав 38ХС ржавеет в пресной и морской воде. Скорость коррозии – до 100 мкм/год в обычной влажной среде, до 1 мм/год в морской воде. Щёлочи, кислоты и некоторые соли разъедают его с катастрофичной скоростью.

Для защиты от заржавливания заготовки покрывают водоатмосферостойкими лаками и красками, хромируют, оцинковывают, наносят «серебряночное» напыление из нержавейки, подвергают анодированию (электролизному омеднению).

Применение

Из стали 38ХС изготавливают валы, зубчатки для передачи движущей силы (кинетической энергии) всевозможных механизмов. Данный сплав – превосходный исходный материал, например, для повышающих и понижающих редукторов.

Обработка

Закалка производится при температуре не выше 900 по Цельсию. Отпуск – при температуре не выше 600, но не ниже 200 в зависимости от габаритов заготовки и желаемых параметров твёрдости и упругости. Отжиг стали 38ХС используется лишь при сваривании деталей, время – не более 2 ч. Состав 38ХС неплохо режется и сверлится. Режимы резки – пильно-фрезерный и лазерно-плазменный; качество раскроя – высокое.

Комментариев нет
Информация предоставлена в справочных целях. По вопросам строительства всегда консультируйтесь со специалистом.