Сталь 38ХН3МФА (38ХН3МФ)

Обозначения

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	38ХН3МФА
Обозначение ГОСТ латиница	38XH3MFA
Транслит	38HN3MFA
По химическим элементам	38CrН3MoV

Название	Значение
Обозначение ГОСТ кирилица	38ХН3МФ
Обозначение ГОСТ латиница	38XH3MF
Транслит	38HN3MF
По химическим элементам	38CrН3MoV

Описание

Сталь 38ХН3МФА применяется: для производства колец турбогенераторов и наиболее ответственных тяжелонагруженных деталей, работающих при температурах до +400 °С; тяжелонагруженных деталей трубопроводной арматуры; кованых заготовок деталей к роторам трубогенераторов; заготовок валов и цельнокованых роторов стационарных и транспортных паровых турбин.

Примечание

Сталь конструкционная высококачественная хромоникельмолибденованадиевая.

Стандарты

Название	Код	Стандарты
Листы и полосы	В23	ГОСТ 103-2006
Сортовой и фасонный прокат	В32	ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-136-367-2008
Сортовой и фасонный прокат	В22	ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Обработка металлов давлением. Поковки	В03	ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, ОСТ 26-01-135-81, TУ 3-896-78, TУ 108-1029-81, TУ 108-11-910-87, TУ 108-11-921-87, СТ ЦКБА 010-2004, TУ 108-11-342-87
Болванки. Заготовки. Слябы	В31	ОСТ 3-1686-90, TУ 108-11-440-87, TУ 108.11.889-87, TУ 14-1-1937-77, TУ 14-1-4944-90, TУ 14-1-4797-90
Термическая и термохимическая обработка металлов	В04	СТ ЦКБА 026-2005
Листы и полосы	В33	TУ 14-1-5036-91
Баллоны стальные	В66	TУ 14-159-257-98, TУ 14-3-644-77

Химический состав

Стандарт	C	S	P	Mn	Cr	Si	Ni	Fe	Cu	V	Ti	Mo	W
TУ 108-1029-81	0.34-0.42	≤0.022	≤0.025	0.25-0.55	1.2-1.5	≤0.37	3-3.4	Остаток	≤0.25	0.1-0.2	-	0.35-0.45	-
ГОСТ 4543-71	0.33-0.4	≤0.025	≤0.025	0.25-0.5	1.2-1.5	0.17-0.37	3-3.5	Остаток	≤0.3	0.1-0.18	≤0.03	0.35-0.45	≤0.2

Fe - основа.
По ГОСТ 4543-71 регламентировано содержание в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%.
По ТУ 108.11.889-87 допускаются отклонения по химическому составу: по углероду ±0,010 %, по хрому ±0,050 %, по марганцу ±0,020 %, по молибдену ±0,020 %, по ванадию ±0,020 %, по никелю -0,10 %, по кремнию +0,020 %. Суммарное содержание серы и фосфора не должно быть более 0,036 % при выплавке дуплекс-процессом и в электропечи. Содержание серы и фосфора после применения установки внепечного рафинирования и вакуумирования (УВРВ) не должно быть более 0,010 % и 0,012 % соответственно, при сумме серы и фосфора не более 0,020 %. Выплавка стали должна производиться по технической документации изготовителя с применением установки УВРВ. Допускается выплавка стали в кислой мартеновской печи дуплекс-процессом или в основной электродуговой печи.
По ТУ 108-1029-81 химический состав приведен для стали марки 38ХН3МФА. В заготовках допускается отклонения по содержанию элементов, указанных в таблице: углерод ± 0,010 %, кремний + 0,030 %. Для металла ВДП допускается отклонение содержания марганца +0,10 %/-0,15 % . Отклонения содержания кремния в металле ВДП и ЭШП допускается в пределах ±0,050%. В стали ЭШП содержание серы должно быть не более 0,015 %. Суммарное содержание серы и фосфора не должно быть более 0,040 %.

Механические свойства

Сечение, мм	t отпуска, °C	s_Т\|s_0,2, МПа	σ_B, МПа	d₅, %	y, %	KCU, кДж/м²	HB, МПа	HRC
Закалка в масло с 850 °С + отпуск
-	200	1590	1800	11	43	589	-	52
-	300	1470	1080	9	46	490	-	48
-	400	1400	150	10	45	471	-	46
-	500	1290	1370	11	45	579	-	44
-	600	1130	1200	14	55	540	-	39
Закалка в масло с 850 °С + отпуск при 560 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
160-200	-	1210	1260	12	49	687	-	-
Закалка + отпуск (поковки)
500-800	-	640	785	10	30	383	248-293	-
Заготовки валов и роторов паровых турбин по ТУ 108-1029-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности и направление и место вырезки образца)
-	-	638-834	≥804	≥14	≥40	≥590	-	-
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
-	-	294	491	16	30	294	-	-
Закалка в масло с 850 °С + отпуск при 560 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
≤30	-	1250	1330	13	52	687	-	-
Закалка + отпуск (поковки)
500-800	-	685	835	10	30	383	262-311	-
Заготовки валов и роторов паровых турбин по ТУ 108-1029-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности и направление и место вырезки образца)
-	-	638-834	≥765	≥11	≥32	≥440	-	-
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
-	-	392	589	16	30	491	-	-
Закалка в масло с 850 °С + отпуск при 560 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
160-200	-	1070	1150	13	40	785	-	-
Закалка + отпуск (поковки)
500-800	-	735	880	-	-	-	277-321	-
Заготовки валов и роторов паровых турбин по ТУ 108-1029-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности и направление и место вырезки образца)
-	-	667-834	≥834	≥14	≥40	≥590	-	-
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
-	-	491	687	16	30	392	-	-
Закалка в масло с 850 °С + отпуск при 560 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
30-50	-	1210	1300	13	52	716	-	-
Закалка + отпуск (поковки)
100-300	-	785	930	11	35	481	293-331	-
Заготовки валов и роторов паровых турбин по ТУ 108-1029-81 (в графе состояние поставки указана категория прочности и направление и место вырезки образца)
-	-	667-834	≥834	≥10	≥30	≥390	-	-
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
-	-	589	765	16	35	491	-	-
Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) с последующим отпуском в масле или на воздухе
≤100	570-580	980-1078	1176	7	35	490	-	39.6-43.5
Закалка через воду в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
120-160	-	1160	1220	15	54	736	-	-
Закалка + отпуск (поковки)
300-500	-	785	930	10	30	383	293-331	-
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
-	-	687	834	14	35	491	-	-
Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) с последующим отпуском в масле или на воздухе
≤150	580-590	880-980	1078	10	35	490	-	34.8-42.5
Закалка через воду в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
200-240	-	1170	1210	14	53	765	-	-
Нормализация (поковки)
100-300	-	685	835	12	38	481	262-311	-
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
-	-	785	932	13	35	392	-	-
Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) с последующим отпуском в масле или на воздухе
≤240	590-600	785-880	980	10	38	490	-	30.9-38.6
Закалка через воду в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
120-160	-	1150	1200	13	40	863	-	-
Нормализация (поковки)
300-500	-	685	835	11	33	383	262-311	-
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
-	-	883	1010	12	30	392	-	-
Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) с последующим отпуском в масле или на воздухе
≤350	600-620	675-785	882	10	40	588	-	28-38.6
Закалка через воду в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
200-240	-	1070	1130	13	50	834	-	-
Нормализация (поковки)
100-300	-	735	880	12	35	481	277-321	-
Кованые заготовки колец турбогенераторов ТЭС до 500 МВт I-VIII категорий по ТУ 3-896-78 (образцы тангенциальные)
-	-	981	1079	11	30	294	-	-
Закалка в масло (или через воду в масло) от 840-860 °C (выдержка 2,5-4,5 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) с последующим отпуском в масле или на воздухе
≤30	550-570	1176-1274	1372	7	35	392	-	42.5-46.4
Закалка через воду в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
50-80	-	1130	1190	14	52	824	-	-
Нормализация (поковки)
≤100	-	785	930	12	40	579	293-331	-
Закалка в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе
25	-	1080	1180	12	50	765	-	-
Закалка через воду в масло с 850 °С + отпуск при 600 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
80-120	-	1110	1170	14	52	912	-	-

Описание механических обозначений

Название	Описание
s_Т\|s_0,2	Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2%
σ_B	Предел кратковременной прочности
d₅	Относительное удлинение после разрыва
y	Относительное сужение
KCU	Ударная вязкость
HB	Твёрдость по Бринеллю
HRC	Твёрдость по Роквеллу (индентор алмазный, сфероконический)

Физические характеристики

Температура	Е, ГПа	G, ГПа	r, кг/м³	l, Вт/(м · °С)	R, НОм · м	a, 10^-6 1/°С	С, Дж/(кг · °С)
0	210	83	7900	34	300	-	-
20	210	-	7900	34	300	-	-
100	203	80	-	34	321	12	496
200	197	77	-	34	365	125	508
300	190	75	-	33	437	129	525
400	184	72	-	32	516	133	538
500	176	69	-	32	613	136	567
600	170	66	-	30	750	138	601
700	154	60	-	29	897	138	672
800	137	53	-	28	1080	138	672
1000	-	-	-	-	-	107	697

Описание физических обозначений

Название	Описание
Е	Модуль нормальной упругости
G	Модуль упругости при сдвиге кручением
r	Плотность
l	Коэффициент теплопроводности
R	Уд. электросопротивление

Технологические свойства

Название	Значение
Свариваемость	Не применяется для сварных конструкций.
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна.
Температура ковки	Начала - 1180 °C, конца - 780 °C. Сечения до 100 мм охлаждают в яме, свыше 100 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Флокеночувствительность	Повышенно чувствительна.