18Х2Н4ВА

Сталь 18Х2Н4ВА

Обработка металлов давлением. Поковки	ГОСТ 8479-70
Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Листы и полосы	ГОСТ 103-2006
Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ТУ 14-1-2118-77, ТУ 14-1-2591-79, ТУ 14-1-2765-79, ТУ 14-1-950-86, ТУ 14-1-3238-81, ТУ 14-11-245-88, ТУ 14-136-367-2008
Болванки. Заготовки. Слябы	ОСТ 14-13-75
Болванки. Заготовки. Слябы	ОСТ 3-1686-90, ТУ 14-1-4944-90, ТУ 1-92-156-90
Термическая и термохимическая обработка металлов	СТ ЦКБА 026-2005

Сталь 18Х2Н4ВА применяется для изготовления ответственных деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, вязкости и износостойкости, а также для деталей, подвергающихся высоким вибрационным и динамическим нагрузкам после проведения цементации и улучшения; для изготовления деталей трубопроводов с закалкой в масло и отпуском в масло или на воздухе; для производства клапанов впуска, болтов, шпилек и других ответственных деталей, работающих в коррозионной среде при повышенных температурах (300-400 °С). Сталь может применяться при температуре от -70 °С до +450 °С.

Примечание: Сталь высококачественная конструкционная хромоникельвольфрамовая.

Химический состав стали 18Х2Н4ВА

НТД	C	S	P	Mn	Cr	W	V	Ti	Si	Ni	Mo	Cu
ТУ 14-1-2765-79	0,14-0,20	≤0,012	≤0,016	0,25-0,55	1,35-1,65	0,80-1,20	≤0,050	≤0,030	0,17-0,37	4,00-4,40	≤0,15	≤0,25
ГОСТ 4543, ТУ 14-1-3238-81	0,14-0,20	≤0,025	≤0,025	0,25-0,55	1,35-1,65	0,80-1,20	≤0,050	≤0,060	0,17-0,37	4,00-4,40	≤0,15	≤0,30
ТУ 14-1-950-86	0,14-0,20	≤0,025	≤0,025	0,25-0,55	1,35-1,65	0,80-1,20	≤0,050	≤0,030	0,17-0,37	4,00-4,40	≤0,15	≤0,25

Fe - основа.

По ГОСТ 4543-регламентировано содержание в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%. При замене легирующего W на Mo обозначение марки стали будет 18Х2Н4МА.

По ТУ 14-1-2765-79 химический состав приведен для стали марки 18Х2Н4ВА-Ш. Допускается частичная замена вольфрама молибденом из расчета 1:3, при этом содержание вольфрама W≥0,5%. Суммарное содержание W + Mo, пересчитанного на W должно соответствовать таблице. По требованию потребителя может быть изготовлена сталь 18Х2Н4ВА-Ш с содержанием Мо="0,3-0",4%.

По ТУ 14-1-950-86 химический состав приведен для стали марки 18Х2Н4ВА.

По ТУ 14-1-3238-81 химический состав приведен для стали марки 18Х2Н4ВА. Для стали марки 18Х2Н4ВА-СШ содержание S≤0,015%.

Механические свойства стали 18Х2Н4ВА

Механические свойства при 20°С

Сечение (мм)	t отпуска (°C)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (кДж/м²)	HB	HRC
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Закалка в масло в масло от 845-875 °C (выдержка 2,5-4,5 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) с последующим отпуском в масле или на воздухе
max 200	620-650	640-735	≥835	≥13	≥50	≥900	248-293
Поковки. Отжиг при 890-910 °С, охлаждение с печью
100-300		≥390	≥620	≥10	≥25		≥265
Сортовой прокат. Закалка в масло с 950 °C + Отпуск при 550 °C, охлаждение на воздухе
≤15		≥800	≥1050	≥12	≥50
Сортовой прокат. Нормализация при 935-965 °C + Закалка в масло с 850-870 °C + Отпуск при 525-575 °C, охлаждение на воздухе
поперечный		≥785	≥1030	≥7	≥32	≥780	311-375
продольный		≥785	≥1030	≥12	≥50	≥1180	311-375
Сортовой прокат. Нормализация при 935-965 °C + Закалка на воздухе с 850-870 °C + Отпуск при 525-575 °C, охлаждение на воздухе
поперечный		≥830	≥1130	≥7	≥30	≥690	341-415
продольный		≥830	≥1130	≥12	≥50	≥1080	341-415
Сортовой прокат. Цементация при 920-950 °С + нормализация при 900-950 °С, охлаждение на воздухе + закалка в масло с 900-950 °С + двойной отпуск при 630-650 °С, охлаждение на воздухе
60-80		≥1270	≥1370	≥12		≥880	321-400	≥57

Механические свойства в зависимости от сечения

Состояние поставки	Сечение (мм)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	HRC
Сортовой прокат. Закалка в воду с 860 °С + Отпуск при 200 °С (указано место вырезки образца)
1/2R	60-80	≥1250	≥1390	≥12	≥45	≥45
1/2R	80-100	≥1210	≥1360	≥13	≥57	≥44
1/3R	100-120	≥1240	≥1340	≥12	≥42	≥41
центр	25-40	≥1220	≥1420	≥13	≥66	≥45
центр	40-60	≥1280	≥1420	≥13	≥61	≥45
Сортовой прокат. Закалка в масло с 860 °С + Отпуск при 200 °С (указано место вырезки образца)
1/2R	60-80	≥1130	≥1250	≥12	≥54	≥42
1/2R	80-100	≥1100	≥1230	≥15	≥63	≥40
1/3R	100-120	≥1090	≥1220	≥13	≥60	≥41
центр	25-40	≥1070	≥1300	≥14	≥69	≥43
центр	40-60	≥1110	≥1250	≥15	≥62	≥41

Твердость прутка

HB
Сталь отожженая калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности, горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности
≤269

Механические свойства в зависимости от сечения поковки и режима термообработки

Состояние поставки	Сечение (мм)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (кДж/м²)	HB
Поковки. Закалка + Отпуск
КП 685	300-500	≥685	≥835	≥11	≥33	≥383	262-311
КП 735	100-300	≥735	≥880	≥12	≥35	≥481	277-321
КП 785	≤100	≥785	≥930	≥12	≥40	≥579	293-331

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Сечение (мм)	t отпуска (°C)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)	KCU (кДж/м²)	HB
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка на воздухе с 850-870 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
Образец	525-575	≥785	≥1030	≥12	≥50	≥1180	321-376
Образец	150-170	≥835	≥1130	≥11	≥50	≥981	331-388
Прутки и полосы г/к и кованые. Закалка на воздухе с 940-960 °C + Вторая закалка на воздухе с 850-870 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
Образец	150-170	≥835	≥1130	≥11	≥50	≥981	341-388
Сортовой прокат. Закалка в масло с 850 °С + Отпуск
	200	≥1170	≥1470	≥12	≥64	≥1118
	300	≥1140	≥1390	≥12	≥64	≥961
	400	≥1040	≥1280	≥12	≥63	≥844
	500	≥950	≥1180	≥13	≥66	≥903
	600	≥710	≥940	≥19	≥73	≥1795

Механические свойства при повышенных температурах

t испыт. (°C)	σ_Т\|σ_0,2 (МПа)	σ_B (МПа)	δ₅ (%)	ψ (%)
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, прокатанный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
700	≥225	≥265	≥31	≥69
800	≥73	≥130	≥35	≥34
900	≥55	≥79	≥22	≥23
1000	≥41	≥55	≥31	≥36
1100	≥24	≥36	≥63	≥100
1200	≥20	≥25	≥46	≥100
Сортовой прокат. Закалка в масло с 880 °С + Отпуск при 560 °С
20	≥1090	≥1240	≥12	≥61
200	≥1060	≥1190	≥12	≥60
300	≥1050	≥1200	≥14	≥64
400	≥960	≥1060	≥14	≥69
500	≥810	≥880	≥14	≥70
550	≥710	≥750	≥16	≥73

Рекомендуемый режим термообработки поковок и штамповок по ТУ 1-92-156-90: Нормализация при 920-980 °С + Отпуск.

Технологические свойства стали 18Х2Н4ВА

Обрабатываемость резаньем	При НВ 156-207 K_n_тв.спл.=0,8 K_n_б.ст.=0,7.
Свариваемость	Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна.
Температура ковки	Начала - 1200 °C, конца - 800 °C. Охлаждение медленное до 150 °C с последующим высоким отпуском не позднее 4-6 ч.
Флокеночувствительность	Чувствительна.

Температура критических точек стали 18Х2Н4ВА

Критическая точка	Температура °C
AC1	700
AC3	810
AR3	400
AR1	350
MN	336

Предел выносливости стали 18Х2Н4ВА

Термообработка, состояние стали	σ_-1 (МПа)	n	σ_B (МПа)	σ_0,2 (МПа)
Закалка в масло с 850 °C + отпуск при 180 °C	540	5Е+6	1360
Закалка в масло с 850 °C + отпуск при 400 °C	475	5Е+6	1220
НВ 383	696		1230	1110
НВ 404	774		1300	1180

Прокаливаемость стали 18Х2Н4ВА

Расстояние от торца, мм	1.5	9		11	15		20		25		30		40	50
Твердость, HRC	40.5-48.5	40.5-48.5		39.5-47.5	39.5-47.5		38.5-46.5		37.5-46.5		36.5-45.5		35-45.5	32-44.5

Физические свойства стали 18Х2Н4ВА

Температура испытания, °С	0	20	100	200	300	400	500	600	700	800
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)	200	200	165	141		139
Плотность (ρ, кг/м³)	7950	7950	7930	7900	7860	7830	7800	7760
Коэффициент теплопроводности (λ, Вт/(м · °С))			36	36	35	35	34	33	32	30
Коэффициент линейного расширения (α · 10^-6 1/°С)			11,7	12,2	12,7	13,1	13,5	13,5		13,9