Марочник сталей

Сталь 12ХН3А

Сталь 12ХН3А - легированная конструкционная цементуемая высококачественная сталь хромоникелевого типа по ГОСТ 4543-2016. Буква «А» в обозначении указывает на высококачественную сталь с пониженным содержанием вредных примесей - серы и фосфора (не более 0,025% каждого), что повышает чистоту металла и стабильность его свойств. Низкое содержание углерода (0,09-0,16%) делает сталь пригодной для цементации, а легирование хромом (0,60-0,90%) и никелем (2,75-3,15%) формирует её ключевые эксплуатационные качества. Суть марки - получение после цементации твёрдой износостойкой поверхности при особо вязкой и ударопрочной сердцевине.

Главную роль в свойствах 12ХН3А играет высокое содержание никеля - около 3%. Никель резко повышает прокаливаемость стали, обеспечивая равномерное упрочнение по сечению даже у крупных деталей. Но основное его назначение - придание сердцевине высокой вязкости и пластичности, в том числе при низких температурах. Именно сочетание никеля с хромом позволяет сердцевине сопротивляться ударным и динамическим нагрузкам без склонности к хрупкому разрушению.

Счёт за 15 минут

Договор поставки с ответственностью

Сертификат и паспорт качества к партии

Возврат при несоответствии ГОСТу

Поэтапная оплата для крупных

Реквизиты и ЕГРЮЛ открыто

01О стали 12ХН3А

Детали из 12ХН3А подвергают цементации с последующей закалкой и отпуском. В результате науглероженный поверхностный слой получает высокую твёрдость и износостойкость, а сердцевина сохраняет вязкость и сопротивление ударам. После закалки и отпуска механические свойства сердцевины достигают: временное сопротивление σв ≥950 МПа, предел текучести σт ≥700 МПа, относительное удлинение δ5 ≥11%, относительное сужение ψ ≥55%, ударная вязкость KCU ≥88 Дж/см². Такое сочетание прочности и вязкости и определяет область применения марки.

Сталь назначают для ответственных тяжелонагруженных деталей, работающих при ударных нагрузках: шестерён, зубчатых колёс, валов, кулачков и поршневых пальцев. Свариваемость 12ХН3А ограниченная - из-за легирования и склонности к закалке требуется предварительный подогрев и последующая термообработка, поэтому сварные соединения для ответственных узлов применяют с осторожностью.

Плотность стали составляет 7,85 г/см³, что используют при расчёте теоретической массы проката. Прямого точного зарубежного аналога марка не имеет; сопоставление с иностранными хромоникелевыми цементуемыми сталями носит приблизительный характер и требует сверки фактического химического состава и механических свойств по сертификату.

02Расшифровка обозначения 12ХН3А

«12» в начале обозначения - содержание углерода: не более 0,12% (фактически 0,09-0,16%), достаточно низкое, чтобы сталь была пригодна для цементации. «Х» указывает на легирование хромом на уровне около 1% (фактически 0,60-0,90%) - он повышает прокаливаемость и участвует в образовании упрочняющих карбидов при цементации. «Н3» означает никель на уровне около 3% (фактически 2,75-3,15%) - главный элемент марки, который отвечает за вязкость и сопротивление хрупкому разрушению сердцевины, в том числе при отрицательных температурах. Завершающая «А» обозначает высококачественную сталь с пониженным содержанием серы и фосфора.

03Химический состав стали 12ХН3А

Показатель	Значение
C (углерод)	0,09-0,16
Si (кремний)	0,17-0,37
Mn (марганец)	0,30-0,60
Cr (хром)	0,60-0,90
Ni (никель)	2,75-3,15
S (сера)	≤0,025
P (фосфор)	≤0,025
Cu (медь)	≤0,30

04Механические свойства стали 12ХН3А

Показатель	Значение
σв, МПа	≥950
σт, МПа	≥700
δ5, %	≥11
ψ, %	≥55
KCU, Дж/см²	≥88

05Физические свойства 12ХН3А

Плотность	7,85 г/см³ (20 °C)
Модуль упругости E	200 ГПа (20 °C)
ТКЛР α (20-100 °C)	11,8·10⁻⁶ 1/°C
Теплопроводность λ	31 Вт/(м·К) при 100 °C
Удельная теплоёмкость	528 Дж/(кг·К) при 400 °C

06Термообработка 12ХН3А

Цементация	900-950 °C (по справочным данным)
Закалка	780-820 °C (по справочным данным)
Отпуск низкий	160-200 °C (по справочным данным)
Почему нужна ступенчатая обработка	Цементация науглероживает поверхностный слой; последующая закалка переводит его в твёрдый мартенсит, а низкий отпуск снимает закалочные напряжения без потери твёрдости поверхности. При этом вязкая сердцевина с высоким никелем сохраняет пластичность и сопротивление ударным нагрузкам.

07Технологические свойства

Режимы термообработки, сварки и резания марки 12ХН3А - что важно технологу.

Цементация и вязкость сердцевины	Цементуемая сталь: после науглероживания и закалки - твёрдая износостойкая поверхность при особо вязкой и ударопрочной сердцевине; высокий никель (~3%) обеспечивает вязкость, в том числе при низких температурах
Прокаливаемость	Высокая за счёт легирования хромом и никелем - равномерное упрочнение по сечению крупных деталей
Прочность и вязкость сердцевины после ТО	Закалка с отпуском: σв ≥950 МПа, σт ≥700 МПа, δ5 ≥11%, ψ ≥55%, KCU ≥88 Дж/см²
Свариваемость	Ограниченная - требуется предварительный подогрев и последующая термообработка; для ответственных узлов применяют с осторожностью
Назначение	Ответственные тяжелонагруженные цементуемые детали при ударных нагрузках: шестерни, зубчатые колёса, валы, кулачки, поршневые пальцы

08Применение стали 12ХН3А

Где применяется сталь 12ХН3А на производстве.

Тяжелонагруженные шестерни и зубчатые колёса

Шестерни и зубчатые колёса ответственных передач, работающие при больших контактных и ударных нагрузках; цементованная поверхность даёт износостойкость зубьев, вязкая сердцевина - сопротивление ударам.

Валы и оси

Ответственные валы и оси, передающие крутящий момент при динамических нагрузках; высокая прокаливаемость обеспечивает упрочнение по сечению, а вязкая сердцевина - надёжность при изгибе и ударе.

Поршневые пальцы и кулачки

Поршневые пальцы и кулачки ответственных машин, где требуется твёрдая износостойкая рабочая поверхность в сочетании с прочной и пластичной сердцевиной.

Ответственные детали при ударных нагрузках

Прочие тяжелонагруженные детали, работающие в условиях ударных и знакопеременных нагрузок, где недопустимо хрупкое разрушение и требуется особо вязкая сердцевина.

09Зарубежные аналоги

Аналог (EN / DIN / AISI)
14NiCr14 / 1.5732 (Германия, близкий)
SNC815 (Япония, близкий)
655M13 (Англия, близкий)

10Марка 12ХН3А в нормативных документах

Действующие стандарты, в которых марка упоминается напрямую или через эквивалент. Каждая ссылка - на справочную страницу ГОСТа.

ГОСТ 4543-2016. Металлопродукция из конструкционной легированной сталиТехнические условия на легированную конструкционную сталь: марки 40Х, 30ХГСА, 40ХН, 20Х, химсостав и свойства после термообработки.

11Частые вопросы по стали 12ХН3А

Зачем в 12ХН3А такое высокое содержание никеля?

Никель (2,75-3,15%) выполняет две задачи. Во-первых, он резко повышает прокаливаемость, обеспечивая упрочнение по всему сечению крупных деталей. Во-вторых, и это главное, никель придаёт сердцевине высокую вязкость и пластичность, в том числе при низких температурах, что позволяет детали выдерживать ударные нагрузки без хрупкого разрушения.

Что означает буква «А» в марке 12ХН3А?

Буква «А» в конце обозначения указывает на высококачественную сталь - с пониженным содержанием вредных примесей, серы и фосфора (не более 0,025% каждого). Более чистый по примесям металл обладает повышенной вязкостью и более стабильными механическими свойствами, что важно для ответственных деталей.

Что даёт цементация деталей из 12ХН3А?

Цементация насыщает поверхностный слой углеродом, и после закалки с отпуском он приобретает высокую твёрдость и износостойкость. При этом сердцевина, благодаря низкому исходному содержанию углерода и высокому никелю, остаётся вязкой и ударопрочной. В итоге деталь сочетает износостойкую поверхность с надёжной сердцевиной.

Чем 12ХН3А отличается от 20Х или 12ХН2 и почему её выбирают для ударных нагрузок?

В отличие от 20Х и 12ХН2, сталь 12ХН3А содержит около 3% никеля - заметно больше. Повышенный никель даёт лучшую прокаливаемость и, главное, более высокую вязкость сердцевины, в том числе на холоде. Поэтому при равной твёрдости поверхности 12ХН3А надёжнее сопротивляется ударным и динамическим нагрузкам и применяется для наиболее ответственных тяжелонагруженных деталей.

До какой температуры сохраняет ударную вязкость сердцевина 12ХН3А?

Высоконикелевая (2,75-3,15%) сердцевина сохраняет вязкость и не переходит в хрупкое состояние вплоть до -100 °C. Это делает сталь пригодной для деталей, работающих на морозе под ударными и знакопеременными нагрузками, где менее легированные никелем цементуемые стали уже склонны к хрупкому разрушению.

Какой режим термообработки применяют для 12ХН3А?

Типовой цикл (по справочным данным): цементация при 900-950 °C для науглероживания поверхностного слоя, закалка при 780-820 °C для перевода этого слоя в твёрдый мартенсит и низкий отпуск при 160-200 °C для снятия закалочных напряжений без потери твёрдости поверхности. Вязкая сердцевина с высоким никелем при этом сохраняет пластичность и сопротивление ударам.

12Купить прокат из стали 12ХН3А со склада

Калькулятор массы

Расчёт массы по диаметру / толщине загрузится автоматически. Либо откройте калькуляторы веса.

Позиции из стали 12ХН3А в наличии

Весь сортамент из стали 12ХН3А в каталоге - 55 позиц.

Заказать прокат из стали 12ХН3А - счёт за 15 минут

Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.