1.Información básica y clasificación
El 12Х2Н4А es un grado ruso de acero estructural aleado (correspondiente al grado chino 12cr2ni4A , clasificado como acero de carburación de alta resistencia. Debido a sus elementos de aleación de cromo (Х) y níquel (Н), combina alta resistencia, buena tenacidad y resistencia al desgaste. Se utiliza principalmente para fabricar piezas de precisión sometidas a cargas elevadas.
2 . Composición química
Elementos C Si Mn Cr Ni P≤ S≤
Contenido 0,10-0,16 0,17-0,37 0,30-0,60 1,25-1,65 3,25-3,65 0,030 0,030
Funciones de los elementos clave:
Carbono (C): Garantiza la dureza y la resistencia después del temple;
Cromo (Cr): Mejora la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste y la templabilidad;
Níquel (Ni): Aumenta la tenacidad, la plasticidad y el rendimiento a baja temperatura, y mejora la templabilidad.
3. Propiedades mecánicas (después del tratamiento térmico)
rendimiento Valores (condiciones estándar)
resistencia a la tracción σb（MPa） ≥1175
límite elástico σs（MPa） ≥1080
Elongación δ5（%） ≥10
Tasa de contracción transversal ψ（%） ≥45
Dureza （HB） 269-321
Feature: Tras el tratamiento de carburación + temple + revenido, alcanza una elevada dureza superficial (HRC 58-62) combinada con una excelente tenacidad del núcleo, lo que la hace especialmente adecuada para componentes sometidos a cargas alternas y cargas de impacto.
4.Proceso de tratamiento térmico
Tratamiento de carburación:
Temperatura: 900-920°C
Duración: 8-10 horas (para una profundidad de caja de 1-1,5 mm)
Medio: Carburante sólido o gas (por ejemplo, metano).
Quenching:
Primer enfriamiento: 860°C enfriamiento en aceite (refina la estructura del grano).
Segundo temple: temple en aceite a 780-800°C (mejora la dureza de la superficie).
Tempering:
Temperatura: 150-200°C (templado a baja temperatura)
Finalidad: Aliviar las tensiones residuales conservando una dureza elevada (HRC 58+).
5. Campo de aplicación
Aeroespacial: Trenes de aterrizaje de aviones, engranajes de motores, pernos de alta resistencia.
Fabricación de maquinaria: Engranajes de transmisión para automoción, husillos de torno para servicio pesado, piezas de equipos de minería resistentes al desgaste.
Industria de defensa: Carcasas de proyectiles, pistas de rodamientos de alta carga.
Fabricación de moldes: Moldes de trabajo en frío que requieren una resistencia al desgaste y una tenacidad excepcionales.
6. Propiedades de mecanizado y soldadura
Maquinabilidad
Buena maquinabilidad en estado recocido.
La postcarburación/el temple requieren herramientas de carburo o esmerilado (debido a la elevada dureza de la superficie).
Soldabilidad
Mala soldabilidad: El alto contenido de níquel aumenta la susceptibilidad a las grietas.
Protocolo: Precalentamiento (200-300°C) + enfriamiento lento post-soldadura + electrodos de bajo hidrógeno (por ejemplo, E5015).
Rendimiento de forja
Inicio: 1,150-1,200°C
Acabado: ≥850°C
Post-forjado: Enfriamiento lento para evitar el agrietamiento.
7. Resistencia a la corrosión y a la oxidación
Resistencia a la corrosión: Superior al acero al carbono en atmósfera/agua dulce/medios poco corrosivos (debido al Cr/Ni).
No inoxidable: Requiere revestimientos (por ejemplo, chapado/pintado) en entornos ácidos/salinos.
Resistencia a la oxidación: Estable por debajo de 300°C; se degrada por encima.
Temperatura máxima de servicio: 400°C (a corto plazo).
8. Normas equivalentes aproximadas
País Norma Grado equivalente
Rusia (GOST) 4543-71 12Х2Н4А
China (GB) GB/T 3077 12Cr2Ni4A
EE.UU. (ASTM) - 2515
Europa (EN) - 1,6529
Formas disponibles: Barras redondas, bloques forjados, flejes laminados en caliente/frío, barras calibradas (según GOST 1051/7417/8559)
9.Situación del mercado y de la oferta
Productores principales:
Rusia: Novolipetsk Steel (NLMK), Magnitogorsk Iron & Steel Works (MMK)
China: alternativas nacionales ( 12Cr2Ni4A).
Características de coste: Debido a su alto contenido en aleación de níquel, es más caro que el
acero al carbono ordinario, aproximadamente 3-5 veces el precio del acero 45#, y es adecuado para aplicaciones de gama alta.
10.Compromiso de suministro y servicio
12Х2Н4А ofrece una tenacidad del núcleo, una dureza de la superficie carburada y una resistencia a la fatiga inigualables, lo que lo convierte en el material esencial para los componentes giratorios críticos de las industrias aeroespacial, de automoción y pesada.
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