Легированная сталь марки 38ХГН: состав, свойства и сферы применения

Сталь 38ХГН — это конструкционная легированная хромомарганцовоникелевая сталь, предназначенная для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и требующих повышенной прочности. Благодаря сбалансированному химическому составу и оптимальным механическим характеристикам, материал широко применяется в машиностроении, строительстве, производстве бурового и горнодобывающего оборудования, а также в других отраслях промышленности, где предъявляются высокие требования к надежности и долговечности изделий.

Краткое описание марки

Марка стали 38ХГН относится к группе конструкционных легированных сталей, легированных хромом, марганцем и никелем. Основное назначение — производство деталей, подвергающихся значительным механическим и динамическим нагрузкам: осей, валов, зубчатых колес, серьг, крепежных элементов, а также изделий для буровых машин и экскаваторов. Сталь характеризуется высокой прочностью, хорошей ударной вязкостью и достаточной технологичностью при обработке.

Нормативные документы

Выпуск и контроль качества стали 38ХГН регламентируется следующими нормативными документами:

• ГОСТ 8479–70 — для поковок;
• ГОСТ 4543–71 — для сортового проката.

Расшифровка маркировки

Обозначение 38ХГН расшифровывается следующим образом:

• 38 — среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,38%);
• Х — наличие хрома (Cr);
• Г — наличие марганца (Mn);
• Н — наличие никеля (Ni).

Таким образом, сталь 38ХГН — это легированная сталь с содержанием углерода около 0,38%, легированная хромом, марганцем и никелем.

Химический состав

Химический состав стали 38ХГН по ГОСТ 4543–71 (массовая доля элементов, %):

Механические свойства

Механические свойства стали 38ХГН зависят от режима термообработки и формы поставки. Ниже приведены основные показатели для проката диаметром 25 мм после закалки и отпуска:

Температура критических точек (°С):

Физические характеристики

Физические свойства стали 38ХГН обеспечивают ее пригодность для эксплуатации в различных температурных и механических условиях:

• Плотность: 7,85 г/см³ (типично для легированных сталей);
• Температура плавления: 1460–1490 °С;
• Теплопроводность при 20 °С: 46 Вт/(м·К);
• Удельное электрическое сопротивление: 0,18 Ом·мм²/м;
• Модуль упругости: 2,1×10⁵ МПа.

Технологические особенности

Термообработка

Сталь 38ХГН хорошо поддается термической обработке. Рекомендуемые режимы:

• Закалка: 860 °С, охлаждение в масле;
• Отпуск: 550 °С, охлаждение в воде.

Ковка

Свариваемость

Сталь 38ХГН относится к трудно свариваемым. Рекомендуется использовать ручную дуговую сварку (РДС) и контактную точечную сварку (КТС) с обязательным подогревом и последующей термообработкой.

Обрабатываемость резанием

Сталь склонна к отпускной хрупкости и флокеночувствительна (чувствительна к образованию флокенов — внутренних дефектов структуры).

Области применения

Сталь 38ХГН широко применяется в следующих отраслях:

• Машиностроение (детали, работающие на изгиб, кручение, ударные нагрузки);
• Горнодобывающая промышленность (элементы буровых установок, экскаваторов);
• Строительство (ответственные крепежные элементы, закладные детали);
• Транспортное машиностроение (оси, валы, шестерни);
• Производство тяжелого оборудования.

Типы деталей, изготавливаемых из стали 38ХГН

• Оси и валы;
• Зубчатые колеса и шестерни;
• Серьги и тяги;
• Крепежные элементы (болты, шпильки, гайки);
• Детали буровых и экскаваторных машин;
• Корпусные детали, втулки, пальцы;
• Элементы механизмов, работающих под нагрузкой.

Аналоги в других странах

Зарубежных прямых аналогов стали 38ХГН не существует, однако по составу и свойствам близки следующие марки:

Преимущества и ограничения

Преимущества

• Высокая прочность и ударная вязкость;
• Хорошая прокаливаемость;
• Устойчивость к динамическим и циклическим нагрузкам;
• Возможность получения сложных форм деталей;
• Достаточная технологичность при обработке резанием и ковке.

Ограничения

• Трудносвариваемая (требует подогрева и термообработки);
• Склонна к отпускной хрупкости;
• Флокеночувствительна (необходим контроль структуры);
• Не рекомендуется для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты.

FAQ

• Можно ли сваривать сталь 38ХГН без подогрева?
  Нет, сталь относится к трудно свариваемым и требует обязательного подогрева и последующей термообработки для предотвращения образования трещин.
• Какая термообработка рекомендуется для повышения прочности?
  Оптимальный режим — закалка при 860 °С с охлаждением в масле и отпуск при 550 °С.
• В каких деталях чаще всего применяется 38ХГН?
  В валах, осях, зубчатых колесах, серьгах, крепежных элементах, деталях буровых и экскаваторных машин.
• Чем отличается 38ХГН от 38ХГНМ?
  38ХГНМ содержит дополнительно молибден, что повышает прокаливаемость и устойчивость к отпускной хрупкости.
• Какой зарубежный аналог можно использовать вместо 38ХГН?
  Ближайшие аналоги — 36CrNiMo4 (Германия), 4340 (США), 40CrNiMoA (Китай).

Заключение

Сталь 38ХГН — это надежный материал для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок. Благодаря сбалансированному химическому составу и отличным механическим свойствам, она широко применяется в машиностроении, строительстве и других отраслях. Если вы ищете поставщика стали 38ХГН или ее аналогов, оставьте заявку на сайте компании «ОборонСпецСплав» — специалисты помогут подобрать оптимальное решение для ваших задач.