Сталь цементуемая 13Х3НВМ2Ф (ВКС-4, ДИ-45)

Химический состав в %
C Si Cr Ni W Mo V Fe Mn S P
не более
0,10-0,15 0,4-0,8 2,7-3,2 0,8-1,2 0,6-0,9 1,6-2,1 0,15-0,30 Основа 0,6 0,012 0,030
Механические свойства по ТУ (не менее)
Вид
полуфабриката
ТУ Состояние полуфабриката
или контрольных образцов
σ0,2 σв δ5 ψ ан HB (dотп)
кгс/мм2 % кгс·м/см2 мм
Прутки ТУ
14-1-209-72
Отожженные после высокого отпуска - - - - - ≥3,6

Термически обработанные по режиму:
закалка с 910±10°С в масле,
отпуск при 400°С, охлаждение на воздухе

* Свойства в поперечном направлении

90 100 10 50 5 ≥3,0
    7* 30* 3* 3,6-3,3
Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид
полуфабриката
Состояние
Температура
испытания,
°С
Е σ0,2 σв δ5 ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Прутки Термически обработанные по режиму:
закалка с 900-940°С в масле,
отпуск при 400°С, 2 часа или
закалка с 1020-1030°С в масле,
3-5-кратный отпуск при 530°С, 1 час
20 19500 90-100 100-130 10-13 50-60 5-8
300 18000 75-85 100-125 10-15 45-55 -
350 - 73-83 100-125 10-15 45-55 -
400 16500 70-80 100-120 9-14 40-50 -
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости
Вид
полуфабриката
Состояние Температура
испытания,
°С
σ100 σ500 σ0,2/100 σ0,2/500 σ-1 σ-1н
на базе 2·107 циклов
кгс/мм2
Прутки Термически обработанные по режиму:
закалка с 900-940°С в масле,
отпуск при 400°С
20 - - - - 53 26-30
400 100-115 95-100 56-58 45-47 53 31
500 95-97 - - - - -
520 80-81 - - - - -

Физические свойства
Плотность 7970 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С
20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700
α·106 1/град 12,1 12,4 12,8 13,1 13,4 13,7 14,1
Температура, °С 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700
α·106 1/град 12,8 13,5 14,3 14,6 15,3 16,0
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С
25 100 200 300 400 500
λ вт/м·град 28,0 28,9 30,6 31,8 32,6 32,6
Критические точки
Ас1 810°С Ас3 860°С Мн 450°С
для цементованного слоя Мн 280°С
Технологические данные
Горячая обработка давлением
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1180-900°С.
Метод выплавки
Сталь выплавляется в открытых электропечах и методом электрошлакового переплава.
Обработка резанием
Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием.
Рекомендуемая термическая и химико-термическая обработка

Предварительная термическая обработка: нормализация с 900-950°С, отпуск при 650-680°С.

Сталь подвергается цементации (см. таблицу).

Температура
цементации,
°С
Термическая
обработка
после
цементации
Концентрация
углерода, %
HRC
цементованного
слоя (не менее)

Контактная
долговечность
к = 230 кгс/мм2)
N·10-6 циклы

920-950°С Отпуск при 650-680°С, закалка с 920±20°С, обработка холодом, отпуск при температурах (°С)  
200 1,0-1,4 60 -
350 1,2-1,6 59 22
400 1,2-1,6 58 -
1020-1040°С Закалка в масле непосредственно с температуры цементации, 3-5-кратный отпуск при 520-540°С 1,0-1,1 60 25
Прокаливаемость d до 60 мм

Применение
Шестерни, валы, цапфы, муфты и другие тяжелонагруженные детали, работающие с большими контактными нагрузками при температурах до 400°С.
 Кривые выносливости стали 13Х3НВМ2Ф при чистом изгибе
 Кривые выносливости стали 13Х3НВМ2Ф при чистом изгибе

Uslovn obozn 1

Uslovn obozn 2

Uslovn obozn 2 1

Uslovn obozn 3