Сталь 38ХА характеристики полный обзор
Сталь 38ХА – это конструкционная легированная сталь, применяемая для ответственных деталей, работающих под нагрузкой. Отличается хорошей прочностью, прокаливаемостью и вязкостью.
1. Расшифровка маркировки
- 38 – содержание углерода ~0,38% (0,34–0,42%)
- Х – легирована хромом (~1%)
- А – высококачественная (пониженное содержание серы и фосфора)
Аналоги в других стандартах:
| Страна | Обозначение |
|---|---|
| Россия | 38ХА (ГОСТ 4543) |
| США | 5135 (AISI/SAE) |
| Европа | 37Cr4 (EN) / 34Cr4 (DIN) |
| Китай | 38CrA (GB) |
2. Химический состав (ГОСТ 4543-71)
| Элемент | Содержание, % | Влияние на свойства |
|---|---|---|
| C (Углерод) | 0,34–0,42 | Повышает прочность и твёрдость |
| Si (Кремний) | 0,17–0,37 | Улучшает упругость |
| Mn (Марганец) | 0,30–0,60 | Повышает прокаливаемость |
| Cr (Хром) | 0,80–1,10 | Увеличивает прочность и коррозионную стойкость |
| Ni (Никель) | ≤ 0,30 | Повышает вязкость |
| S (Сера) | ≤ 0,025 | Вредная примесь (снижает пластичность) |
| P (Фосфор) | ≤ 0,025 | Вредная примесь (увеличивает хрупкость) |
3. Механические свойства
После улучшения (закалка + высокий отпуск)
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Предел прочности (σв) | 880–930 МПа |
| Предел текучести (σ₀,₂) | 685 МПа |
| Относительное удлинение (δ) | 12% |
| Ударная вязкость (KCU) | 60 Дж/см² |
| Твёрдость (HB) | 241–285 |
После цементации и закалки
- Поверхностная твёрдость: 56–62 HRC
- Сердцевина: 30–40 HRC
4. Физические свойства
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см³ |
| Температура плавления | ~1490–1520 °C |
| Теплопроводность | 42 Вт/(м·К) |
| Коэффициент линейного расширения | 11,5·10⁻⁶ 1/°C (20–100 °C) |
| Модуль упругости (E) | 210 ГПа |
5. Технологические свойства
Обрабатываемость
✅ Хорошо обрабатывается резанием в отожжённом состоянии.
✅ Подходит для горячей штамповки (температура нагрева 1150–1200 °C).
Свариваемость
⚠ Ограниченная – требуется предварительный подогрев и последующая термообработка.
Термообработка
- Отжиг (для снижения твёрдости):
- Температура: 840–860 °C, охлаждение с печью.
- Твёрдость после отжига: ≤ 207 HB.
- Улучшение (закалка + отпуск):
- Закалка: 840–860 °C (масло).
- Отпуск: 550–650 °C (воздух).
- Твёрдость: 241–285 HB.
- Цементация (для повышения износостойкости):
- Нагрев: 900–950 °C (в carburizing среде).
- Закалка: 820–850 °C.
- Отпуск: 160–200 °C.
6. Применение
Сталь 38ХА используется для:
✅ Ответственных деталей (валы, оси, шестерни, штоки)
✅ Крепёжных элементов (болты, шпильки высокого класса прочности)
✅ Деталей, работающих на износ (после цементации)
✅ Автомобилестроение (карданные валы, полуоси)
7. Плюсы и минусы
Преимущества
✔ Высокая прочность (σв до 930 МПа)
✔ Хорошая вязкость (KCU 60 Дж/см²)
✔ Удовлетворительная прокаливаемость (до 40–50 мм)
✔ Подходит для цементации (поверхностная твёрдость 60+ HRC)
Недостатки
✖ Ограниченная свариваемость (требуется подогрев)
✖ Средняя коррозионная стойкость (нужны защитные покрытия)
✖ Чувствительность к перегреву при термообработке
8. Российские аналоги и модификации
| Марка стали | Отличия от 38ХА | Применение |
|---|---|---|
| 40Х | Более высокая прочность (σв до 1000 МПа) | Нагруженные детали |
| 38ХГМ | Добавка молибдена (лучшая жаропрочность) | Детали, работающие при нагреве |
| 38ХН3МА | Легирование никелем и молибденом | Высоконагруженные детали |
Вывод
Сталь 38ХА – это прочная легированная сталь, подходящая для валов, шестерен и крепежа. Она сочетает хорошую прочность и вязкость, но требует правильной термообработки для достижения оптимальных свойств.
Если нужна более прочная сталь – выбирайте 40Х, а для работы при высоких температурах – 38ХГМ.
