Сталь 18хгт ГОСТ 4543 71

Сталь 18ХГТ конструкционная легированная — расшифровка, характеристики, ГОСТ

Конструкционная сталь — легированная или углеродистая сталь, предназначенная для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладающая определенными механическими, физическими и химическими свойствами. Например, ШХ15 — специализированный материал для подшипников.

По форме, размерам и предельным отклонениям металлопродукция соответствует требованиям:

• прокат круглый (круг сталь 40х) — ГОСТ 2590-88, ГОСТ 7417;
• прокат квадратный — ГОСТ 2591-88, ГОСТ 8559;
• прокат шестигранный — ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8560;
• прутки кованые квадратные и круглые — ГОСТ 1113-88;
• полосы — ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405;
• профили для косых шайб: ГОСТ 5157;
• со специальной отделкой поверхности — ГОСТ 14955.

Классификация материала и применение марки 18ХГТ

Марка: 18ХГТ
Классификация материала: Сталь конструкционная легированная
Применение: Улучшаемые или цементуемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающие под действием ударных нагрузок.

Химический состав материала 18ХГТ в процентном соотношении

Механические свойства 18ХГТ при температуре 20oС

Технологические свойства 18ХГТ

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров

Другие марки из этой

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке 18ХГТ, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки 18ХГТ могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке 18ХГТ можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

Сталь низколегированная качественная конструкционная

Нормативный документ: качественная конструкционная низколегированная сталь изготовляется согласно ГОСТ 19281-89.

Сталь Низколегированная — легированная сталь с содержанием общей массы легирующих элементов менее 2,5% от общей массы стали.

Марки стали низколегированной

Марки стали: 09Г2, 09Г2С, 0ХСНД, 17Г1С, 16Г2АФ, 10ХНДП, 15ХНДП, 0ХСНД, 15ХСНД и т.д.

Сталь низколегированная марок 10ХНДП, 15ХНДП, 0ХСНД, 15ХСНД является атмосферно коррозионно-стойкой (АКС).

Заменители некоторых марок стали:

• 09Г2С — 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С;
• 10ХСНД — 16ГАФ.

Применение стали низколегированной

Низколегированная сталь применяется для изготовления корпусов вагонов железнодорожных, метро, трамвая, несущих конструкций локомотивов, сельскохозяйственных и других полевых машин и инженерных сооружений, работающих в условиях переменных динамических нагрузок и сезонных и суточных теплосмен.

Свариваемость: сталь низколегированная сваривается без ограничений.

Конструкционная легированная сталь 18ХГТ

Марка 18ХГТ – назначение

Конструкционная легированная хромомарганцовая сталь 18ХГТ используется для изготовления ответственных деталей, которые после улучшения/ цементирования обладают высокой прочностью, износостойкостью и вязкостью, а также для изделий, подвергаемых высоким динамическим и вибрационным нагрузкам, работающим в интервале температур -70 +4500С.

Сталь 18ХГТ конструкционная легированная

Сталь 18ХГТ – это конструкционный легированный сплав. Добавление букв в название ее означает присутствие указанных элементов в сплаве. Например, буквы ХГТ в расшифровке стали 18ХГТ дают понять, что в ней содержится хром, марганец и титан. Добавочные компоненты вводятся специально для того, чтобы сплав смог достичь требуемых от него механических или физических свойств. Такие добавки повышают прочность, антикоррозийность и другие свойства металла.

Химический состав

По химическому составу сталь 18ХГТ содержит следующие элементы в процентном соотношении:

• Хром – 1,3 %.
• Углерод – 0,23%.
• Марганец – 1,1%.
• Титан – 0,09%.
• Кремний – 0,37%.

Сера, фосфор, никель, медь и азот содержатся в совсем малых количествах. Процент указанных элементов дан в максимальном значении. Он может быть немного меньше, но обязательно в допустимых ГОСТом значениях.

Химический состав стали 18ХГТ

Основные свойства

На основные характеристики стали 18ХГТ присутствие таких элементов, как хром. Он является дешевым легирующим элементом. В соединении с углеродом химический элемент придает марке данного сплава прочность и устойчивость материала. При этом наблюдается незначительное понижение вязкости. А также хром положительно влияет на критическую скорость термообработки стали 18ХГТ.

Присутствие марганца положительно влияет на ковкость и дает хорошую свариваемость металлу. Этот компонент не образует карбида. Он растворяется и превращается в легированный цементит. Присутствие большого количества марганца делает ее хрупкой при закалке.

Присутствие кремния в этом типе сплава придает ей прочность. Благодаря этому элементу также не теряется пластичность. Другой элемент – титан. При соединении с углеродом компонент образует высокотвердые изделия. Детали, в которых присутствует титан, способны сопротивляться смятию.

Свариваемость 18ХГТ не имеет ограничений. Металл хорошо соединяется с любыми сплавами.

• Контактная точечная сварка.
• Ручная дуговая сварка.

Свариваются детали без подогрева и термообработки в последующем. Только с деталями, обработанными химико-термически, возможны проблемы во время сварки.

Конструкционная легированная сталь не подвержена различным внутренним дефектам. Во время проверки на излом или разрыв сплав данной марки показывает отличные результаты. Изделия из нее также не склонны к хрупкости во время отпуска детали и проверки на излом.

К физическим свойствам относится отличная износостойкость, вязкость. Из этой марки изготавливаются детали, которые могут работать под длительными и высокими вибрационными и динамическими нагрузками.

Температура среды, в которой допустима работа деталей из конструкционного сплава, может колебаться от минус семидесяти градусов по Цельсию до четырех сот пятидесяти со знаком плюс.

Круг из стали 18ХГТ

Механические свойства 18ХГТ таковы, что пятимиллиметровое изделие выдерживает давление до 1520 Мпа, если материал прошел термообработку при 850 градусах по Цельсию с отпуском в двести градусов. Двадцатимиллиметровые детали из нее выдерживают давление до 950 Мпа при той же закалке и отпуске. Для охлаждения используется масло вместо воды. Оно замедляет процесс, так как от скорости охлаждения зависит результативность закалки.

Твердость изделия из этого металла после отжига равна 217 HB. При повышении температуры до 500 градусов твердость стали 18ХГТ повышается. ГОСТ данного материала 4543-71.

Применение материала

Сталь 18ХГТ нашла применение в изготовлении таких деталей, как поршневые пальцы, зубчатые колеса полуоси. К последним предъявляются большие требования, так как они работают при среднем давлении и набольших скоростях. Материал из которых они изготовлены должен иметь высокую прочность, вязкость и твердость. Характеристики 18ХГТ соответствуют всем вышеперечисленным критериям.

Из данного соединения металлов изготавливают также ведомые валы реверса, шестерни реверс-режимного редуктора, колеса гидропередач, для тракторных шестерен заднего моста. Разрезные кольца, цанги, фрикционные диски – также являются популярными изделиями из марки данной стали.

А также у нее существуют зарубежные аналоги. Например, в Германии применяется 20MnCr5G, в Болгарии — 18ChGT. Самый близкий сосед – Китай использует аналог — 20CrMnTi.

Сталь 18ХГТ

Среди тысяч видов стали мало столь популярных, как сталь 18ХГТ. Сочетание таких характеристик марки 18ХГТ, как высокая прочность, твёрдость, ударная вязкость делает материал уникальным. Благодаря новаторским инженерным решениям детали выдерживают экстремальные ударные нагрузки, большую скорость вращения, высокое давление. Сталь к тому же недорогая.

Химический состав

Химический состав регламентируется государственным стандартом. Содержание контролируемых элементов в массовых процентах:

• Углерод–0,17-0,23,
• Хром–1,00-1,30,
• Марганец–0,80-1,10,
• Титан–0,030-0,090,
• Кремний–0,17-0,37.

Каждый из указанных элементов играет свою определённую роль.

От содержания углерода зависит прочность материала.

Марганец в сталях применяется в качестве заменителя более дорогого никеля, улучшает способность к прокаливанию.

Небольшие добавки титана уменьшают склонность стали к перегреву.

Хром повышает прочность и твёрдость материала.

Механические и физические свойства

Основные механические и физические параметры дают полное представление о стали, как материале.

• Твёрдость по Бринеллю в отожжённом состоянии- 217 HB;
• Временное сопротивление после закалки при 870°С–980 Н/мм2;
• Предел текучести– 885 Н/мм2;
• Относительное удлинение- 9%;
• Относительное сужение–50%;
• Ударная вязкость–78 Дж/см2;
• Предел выносливости после цементации–637 МПа.

• плотность-7800 кг/м3;
• модуль упругости-211 ГПа;
• коэффициент линейного расширения–10,0·10-6К-1;
• коэффициент теплопроводности-37 Вт/м·К;
• удельная теплоёмкость–495 Дж/кг·К.

Назначение и применение

По назначению марка18ХГТ относится к конструкционным легированным сталям. Она широко применяется в станкостроении, в автомобильной, тракторной промышленности.

Наиболее востребованными деталями из неё являются валы, шестерни, кулачковые муфты, втулки, шпиндели, червяки.

Чем же так хороша сталь? Что в ней оригинального?

Чтобы лучше понимать значение стали 18ХГТ для промышленности, необходимо рассмотреть хотя бы один пример:

Шестерни. Всем известны эти зубчатые колёса. Они работают в сложных условиях. Для их изготовления сталь 18ХГТ подходит идеально по следующим причинам:

• Технологичность, механическая обработка без проблем. Для изготовления шестерён сталь в исходном состоянии не должна быть слишком твёрдой и хрупкой. Требуемые свойства достигаются специальной термообработкой.
• Обеспечивает износостойкость. Для этого, наоборот, требуется высокая поверхностная твёрдость. Она получается за счёт хорошей цементуемости стали. Обязательное требование при цементации–наличие свободного углерода, внедряющегося в поверхностные слои. После цементации производится закалка, изменяется структура, и твёрдость слоя в 2 мм увеличивается до 60 HRC. Твёрдость сердцевины меньше 40 единиц.
• Высокая прочность. Нередко шестерни работают с перегрузкой, иногда происходит заклинивание зубьев. Чем выше предел прочности стали, тем большую контактную нагрузку смогут выдержать шестерни. У стали 18ХГТ временное сопротивление достаточно высокое, около 1000 МПа.
• Повышенная выносливость. Выносливость, или усталостная прочность, определяет способность деталей работать при циклических нагрузках. Для зубчатых колёс параметр очень актуален. Величина выносливости порядка 700 МПа, как у 18ХГТ, позволяет выдерживать миллионы циклов.

Приведённый пример показывает многообразие положительных характеристик стали 18ХГТ. Но этот перечень не является исчерпывающим.

Кроме цементации сталь может азотироваться. За счёт этого расширяется область применения материала. Насыщенные азотом поверхностные слои толщиной до 0,6 мм приобретают повышенную твёрдость, износостойкость, коррозионную стойкость. После азотирования не требуется термообработки, детали не коробятся.

Значительно увеличивается ресурс таких ответственных деталей, как гребные валы судов.

Преимущества и недостатки

Марка 18ХГТ не единственная в своём роде. В случае необходимости вместо неё можно использовать другие марки – 25ХГТ, 30ХГТ,12ХГН3А. Но все они стоят дороже.

Высокая надёжность и долговечность деталей из 18ХГТ в сочетании с приемлемой ценой–неоспоримое её преимущество.

К недостаткам стали причисляют возможное внутреннее окисление при цементации, некоторые ограничения по величине прокаливания.

Заключение

История создания марки 18ХГТ насчитывает многие десятки лет. Она была разработана в начале 50-х годов 20-го века на заводе ЗИС. С тех пор появилось множество других марок. Но популярность стали 18ХГТ не уменьшилась. Среди хромомарганцевых конструкционных сталей она и сейчас лидирует по применяемости.

Марка 18ХГТ

В компании ТД «СпецСталь» вы можете приобрести сталь марки 18ХГТ по доступной цене. Для уточнения заказа позвоните по телефону +7(812) 336-55-75.

Информация о 18ХГТ:

Марка: 18ХГТ

Класс: Сталь конструкционная легированная

Вид поставки: сортовой прокат: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Калиброванный пруток ГОСТ 1051-73, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8560-78. Полоса ГОСТ 103-2006. Поковки и кованые заготовки: ГОСТ 1133-71.

Использование в промышленности: улучшаемые или цементуемые детали ответственного назначения, от которых требуется вязкость сердцевины, повышенная прочность, высокая поверхностная твердость.

Удельный вес: 7800 кг/м 3

Твердость материала: HB 10 -1 = 217 МПа

Термообработка: Закалка 850 o C, масло, Отпуск 200 o C, воздух

Температура критических точек: Ac₁ = 740, Ac₃(Ac_m) = 825, Ar₁ = 650, Ar₃(Arc_m) = 730, Mn = 360

Обрабатываемость резанием: после нормализации при HB 156-159 и σ_в=530 МПа, К _{υ тв. спл}=1,1, К_{υ б.ст}=1,0

Свариваемость материала: без ограничений (кроме химико-термически обработанных). Способы сварки: РДС, КТС.

Склонность к отпускной хрупкости: малосклонна.

Флокеночувствительность: не чувствительна.

Химический состав в %

Углерод (C): 0,17 — 0,23

Кремний (Si): 0,17 — 0,37

Марганец (Mn): 0,8 — 1,1

Никель (Ni): до 0,3

Сера (S): до 0,035

Фосфор (P): до 0,035

Хром (Cr): 1 — 1,3

Титан (Ti): 0,03 — 0,09

Медь (Cu): до 0,3

Механические свойства марки 18ХГТ

Физические свойства стали 18ХГТ

Поделиться с друзьями:

Наши контакты

г.Санкт-Петербург, шоссе Революции, д.84

В будние дни с 9ºº до 17ºº (перерыв в работе склада с 13ºº до 14ºº)

г.Санкт-Петербург, ул. Мельничная, д.24

В будние дни с 9ºº до 17ºº (перерыв в работе склада с 13ºº до 14ºº)

Для улучшения работы сайта и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie. Продолжая работу с сайтом, Вы разрешаете использование cookie-файлов. Вы всегда можете отключить файлы cookie в настройках Вашего браузера.

Сталь 18ХГТ конструкционная легированная

Химический состав

По химическому составу сталь 18ХГТ содержит следующие элементы в процентном соотношении:

• Хром – 1,3 %.
• Углерод – 0,23%.
• Марганец – 1,1%.
• Титан – 0,09%.
• Кремний – 0,37%.

Сера, фосфор, никель, медь и азот содержатся в совсем малых количествах. Процент указанных элементов дан в максимальном значении. Он может быть немного меньше, но обязательно в допустимых ГОСТом значениях.

Химический состав стали 18ХГТ

Химический состав и режимы термообработки стали 18ХГТ.

Анализ выбранной марки стали для изготовления детали «ось».

Для детали выбираем 3 марки стали из группы конструкционных сталей.

Наша деталь испытывает высокие динамические нагрузки, следовательно, нужно выбрать такие операции ТО, как закалка (после нее достигается максимальная твердость) и высокий отпуск (он снимает внутренние напряжения и дает сочетание прочности и пластичности). Поэтому мы выбираем 3 марки стали после этой ТО:

1. 45Х (низколегированная);

2. 40ХС (легированная);

3. 18ХГТ (легированная).

Выбор данных марок основывался на заданных параметрах: предел текучести сердцевины σ0,2, твёрдость сердцевины НВ, ударная вязкость KCU, прокаливаемость.

1. Сталь 45Х имеет предел текучести после ТО (термообработки) 830 МПа при диаметре детали до 25 мм, твёрдость сердцевины НВ – не указана, ударная вязкость KCU – 49 Дж/см2.Прокаливаемостьв масле 20-38 мм.

2. Сталь 40ХС имеет предел текучести после ТО 640 МПа при диаметре детали 25 мм, твёрдость сердцевины НВ – 270, ударная вязкость KCU – 88 Дж/см2.Прокаливаемостьне указана (для стали 33ХС- 30мм).

3. Сталь 18ХГТ имеет предел текучести после ТО 950 МПа при диаметре детали до 20 мм, твёрдость сердцевины НВ – 302, ударная вязкость KCU – 144 Дж/см2.Прокаливаемостьв масле 20-52 мм.

Исходя из указанных выше параметров делаем вывод, что наиболее подходящая сталь для изготовления детали ось (Ø 17мм) является марка стали 18ХГТ.

Химический состав и режимы термообработки стали 18ХГТ.

Химический состав представлен в таблице 2. Механические свойства в зависимости от сечения прутка представлены в таблице 3. Для изготовления детали оси выбран прокат – пруток 20 мм, так как в условиях задания указано, что тип производства мелкосерийный.

Таблица 2. Химический состав

Таблица 3.Механические свойства стали 18ХГТ в зависимости от температуры отпуска

Температура критических точек: Ac1 = 740°С, Ac3 = 825°С, Mn = 360°С,

Ar3(Arcm) = 730°С, Ar1 = 650°С

Этапы термообработки стали 18ХГТ.

Закалка при температуре Ас3 + 30…50°С(825 + 30..50°С) через масло.

Закалка— это нагрев стали на 30–50°Свыше температуры фазовых превращений, выдержка при этой температуре и последующееочень быстроеохлаждение в воде или в масле.Доэвтектоидные стали нагревают до температуры на 30—50 °С выше верхней критической точки Ас3. В этом случае сталь с исходной структурой перлит — феррит при нагреве приобретает аустенитную структуру, которая при последующем охлаждении со скоростью равной или выше критической превращается в мартенсит. Полную закалку для заэвтектоидных сталей проводят с температуры на 30-50 °С выше Ас3 с последующим быстрым охлаждением в воде (масле). В результате такой закалки получаем структуру мартенсита. 18ХГТ- это доэвтектоидная сталь, поэтому выбираем температуру Ас3 +30…50°С для закалки.Закаленной стали свойственна неравновесная структура и поэтому применяется такой вид термообработки как отпуск.

Высокий отпуск при температуре 500 °С,охлаждение на воздухе.

Выбор температуры основывается на таблице 3. При выборе Тотп ниже 500°С деталь будет не подходить по ударной вязкости (KCU будет меньше 100кДж / м2). При выборе большей Тотп деталь будет не подходить по прочности и твердости (HB будет меньше 290, предел текучести сердцевины будет меньше 800 МПа).

Отпуск — процесс термической обработки, состоящий в нагреве закаленной стали до температуры ниже критической точки Ас1, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении (обычно на воздухе). Цель отпуска — получение более устойчивого структурного состояния, устранение или уменьшение напряжений, повышение вязкости и пластичности, а также понижение твердости и уменьшение хрупкости закаленной стали.

Высокий отпуск выполняется при температурах 500-650°С (в нашем случае 500°С). В процессе высокого отпуска мартенсит распадается с образованием структуры сорбита отпуска. Эта структура обеспечивает лучшее сочетание прочности и пластичности стали. В сорбите отпуска цементит приобретает зернистую форму в отличие от сорбита, полученного после нормализации, в котором цементит имеет пластинчатое строение. Благодаря этому существенно повышается ударная вязкость при одинаковой или даже более высокой твердости, по сравнению с нормализованной сталью. Применяется этот вид отпуска для деталей из конструкционных сталей, работающих при ударных нагрузках.Закалку стали с последующим высоким отпуском называют улучшением.

Диаграмма «Температура-время» упрочняющей обработки представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Диаграмма «Температура-время»

При нагреве выше точки Ac1 =740°С из перлита образуются зерна аустенита, далее происходит рост зерна аустенита при повышении температуры. При нагреве выше точки Ас3=825°Сзавершается превращение смеси феррита и аустенита в аустенит, химический состав которого при выдержке становится однородным и соответствует содержанию элементов в стали. При отпуске при температуре 500°С мартенсит распадается с образованием структуры сорбита отпуска. Эта структура обеспечивает лучшее сочетание прочности и пластичности стали.Высокий отпуск полностью снимаются закалочные напряжения.

После упрочняющей термической обработки стали 18ХГТ мы получили следующие механические свойства предел текучести 950 МПа, твёрдость сердцевины НВ – 302, ударная вязкость KCU – 144 Дж/см2, что соответствует поставленным условиям задания. Из этого делаем вывод, что выбранная сталь 18ХГТ подходит для изготовления детали «ось».