1. Основные сведения о рассматриваемом в работе материале

Сталь 12Х2Н4МА - конструкционная легированная сталь, высококачественная, т. е. содержит пониженное количество серы и фосфора, содержит в среднем 0,12% C, около 2% Cr, 4% Ni и до 1% Мо. Применяются для изготовления зубчатых колес, валов, роликов, поршневых пальцев и других крупных, особо ответственных цементуемых деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и поверхностной твердости, работающих под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах до -120 °С .

Таблица 3

Механические свойства стали 12Х2Н4МА при Т=20℃

Сортамент	Размер, мм	, МПа	,МПа	δ5, %	y, %	KCU, кДж / м2
Пруток	Æ 5	1270	1080	13	60	1050
Пруток	Æ 20	980	830	16	70	1470

Таблица 4 [2]

Механические свойства при повышенных температурах

(Образец диаметром 10 мм., длиной 50 мм., прокатанный. Скорость деформирования 20 мм./мин. Скорость деформации 0,007 I/c.)

Температура Испытания, ℃	,МПа	,МПа	δ5,%	Ψ,%
800 900 1000 1100 1200 1250	99 64 43 31 20 15	115 80 54 42 28 23	35 56 65 64 58 62	91 96 100 100 100 100

Таблица 5 [2]

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм					δ5			Ψ		KCU, Дж/см2			HRCэ Поверхности			HB
	МПа				%
	Закалка 850℃, масло. Отпуск 200℃, воздух
5 15 20 25	1080 930 830 780			1270 1080 980 930			13 14 16 17	60 65 70 70			105 116 147 162			39 38 37 36				- - - -
	Закалка 780℃, масло. Отпуск 130℃, воздух
20 40 60	980		1240			10			63			196			-		375
	860 690		1180 1080			11 13			64 61			172 137			- -		355 325

_{где для таблиц 3, 4, 5}

δ₅ - относительное удлинение при разрыве;

y - относительное сужение;

KCU – ударная вязкость.

– условный предел текучести;

– временное сопротивление (предел прочности) при растяжении;

ψ – относительное поперечное сужение, соответствующее моменту разрушения;

HRC_э – твердость по Роквеллу;

HB– твердость по Бринеллю.

Таблица 6

Деформационные и прочностные характеристики стали 12Х2Н4МА

Т,̊ С	σ0,2, МПа	σв, МП	ψ,%	Е∙10-5, МПа	В, МПа	β	С	α
20	846	1180	50	2	1970	0,12	0,185	0,6

τв, МП*	КIc, МН/м3/2	n	С'∙1012, МН-nм(3n+2)/2
1000	36,1	4,5	53

Продолжение таблицы 6

где

τ_в – предел прочности при сдвиге;

– условный предел текучести;

– временное сопротивление (предел прочности) при растяжении;

ψ – относительное поперечное сужение, соответствующее моменту разрушения;

E – модуль упругости;

В, β, С, α – параметры уравнений кривых усталости по Морроу и Мэнсону-Коффину;

К_Ic – вязкость разрушения материала;

n, С' – параметры формулы Пэриса.

* Значение изменено по согласованию с преподавателем