1. informações básicas e classificação
12Х2Н4А é uma classe russa de aço estrutural de liga (correspondente à classe chinesa 12cr2ni4A, classificada como um aço de cementação de alta resistência). Devido aos seus elementos de liga de cromo (Х) e níquel (Н), ele combina alta resistência, boa tenacidade e resistência ao desgaste. É usado principalmente na fabricação de peças de precisão sujeitas a altas cargas.
2 . Composição química
Elementos C Si Mn Cr Ni P≤ S≤
Conteúdo 0,10-0,16 0,17-0,37 0,30-0,60 1,25-1,65 3,25-3,65 0,030 0,030
Funções de elementos-chave:
Carbono (C): garante dureza e resistência após a têmpera;
Cromo (Cr): Melhora a resistência à corrosão, a resistência ao desgaste e a temperabilidade;
Níquel (Ni): Aumenta a resistência, a plasticidade e o desempenho em baixa temperatura, além de melhorar a temperabilidade.
3. Propriedades mecânicas (após tratamento térmico)
Valores de desempenho (condições padrão)
resistência à tração σb（MPa） ≥1175
resistência ao escoamento σs（MPa） ≥1080
Alongamento δ5（%） ≥10
Taxa de contração transversal ψ（%） ≥45
Dureza （HB） 269-321
Feature: Após o tratamento de cementação + têmpera + revenimento, ele atinge alta dureza superficial (HRC 58-62) combinada com excelente tenacidade do núcleo, o que o torna particularmente adequado para componentes sujeitos a cargas alternadas e cargas de impacto.
4. processo de tratamento térmico
Tratamento de cementação:
Temperatura: 900-920°C
Duração: 8 a 10 horas (para profundidade de caixa de 1 a 1,5 mm)
Meio: Carburizador sólido ou gás (por exemplo, metano).
Quenching:
Primeira têmpera: têmpera em óleo a 860°C (refina a estrutura dos grãos).
Segunda têmpera: têmpera em óleo a 780-800°C (aumenta a dureza da superfície).
Tempering:
Temperatura: 150-200°C (têmpera de baixa temperatura)
Finalidade: Alivia as tensões residuais e mantém a alta dureza (HRC 58+).
5. Campo de aplicação
Aeroespacial: Trem de pouso de aeronaves, engrenagens de motores, parafusos de alta resistência.
Fabricação de máquinas: Engrenagens de transmissão automotiva, eixos de torno para serviços pesados, peças de equipamentos de mineração resistentes ao desgaste.
Setor de defesa: Carcaças de projéteis, pistas de rolamentos de alta carga.
Fabricação de moldes: Moldes para trabalho a frio que exigem resistência ao desgaste e tenacidade excepcionais.
6. Propriedades de usinagem e soldagem
Usinabilidade
Boa usinabilidade na condição recozida.
A pós-carbonetação/quenching requer ferramentas de metal duro ou retificação (devido à alta dureza da superfície).
Soldabilidade
Baixa soldabilidade: o alto teor de níquel aumenta a suscetibilidade a trincas.
Protocolo: Pré-aquecimento (200-300°C) + resfriamento lento pós-soldagem + eletrodos com baixo teor de hidrogênio (por exemplo, E5015).
Desempenho do forjamento
Início: 1,150-1,200°C
Acabamento: ≥850°C
Pós-forjamento: Resfriamento lento para evitar rachaduras.
7. Resistência à corrosão e à oxidação
Resistência à corrosão: Superior ao aço carbono em atmosfera/água doce/meios fracamente corrosivos (devido ao Cr/Ni).
Não é inoxidável: Requer revestimentos (por exemplo, galvanização/pintura) em ambientes ácidos/salinos.
Resistência à oxidação: Estável abaixo de 300°C; degrada-se acima.
Temperatura máxima de serviço: 400°C (curto prazo).
8. Padrões equivalentes aproximados
Padrão do país Grau equivalente
Rússia (GOST) 4543-71 12Х2Н4А
China (GB) GB/T 3077 12Cr2Ni4A
EUA (ASTM) - 2515
Europa (EN) - 1,6529
Formas disponíveis: Barras redondas, blocos forjados, tiras laminadas a quente/frio, hastes calibradas (de acordo com GOST 1051/7417/8559)
9. status do mercado e da oferta
Principais produtores:
Rússia: Novolipetsk Steel (NLMK), Magnitogorsk Iron & Steel Works (MMK)
China: alternativas domésticas (12Cr2Ni4A).
Características de custo: Devido ao seu alto teor de liga de níquel, é mais caro do que
aço carbono comum, aproximadamente 3 a 5 vezes o preço do aço 45#, e é adequado para aplicações de alto nível.
10. Compromisso de fornecimento e serviço
O 12Х2Н4А oferece tenacidade de núcleo, dureza de superfície cementada e resistência à fadiga incomparáveis, estabelecendo-o como o material essencial para componentes rotativos críticos nos setores aeroespacial, automotivo e pesado.
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