Марочник сталей

Сталь 18Х2Н4МА

Сталь 18Х2Н4МА - легированная конструкционная цементуемая высоконикелевая сталь по ГОСТ 4543-2016, относящаяся к группе высоконагруженных. Это одна из наиболее ответственных цементуемых марок: высокое содержание никеля (около 4%) в сочетании с хромом и молибденом обеспечивает исключительную прокаливаемость и высочайшую вязкость сердцевины. После цементации и термообработки деталь получает очень твёрдую износостойкую поверхность при особо прочной и вязкой сердцевине, что и определяет её применение в самых нагруженных узлах.

Ключевую роль играет высокое содержание никеля (4,00-4,40%). Вместе с хромом (1,35-1,65%) и молибденом (0,30-0,40%) он резко повышает прокаливаемость стали: марка закаливается даже на воздухе, за что её называют «самозакаливающейся». Это позволяет получать однородную мартенситную структуру по всему сечению крупных деталей, исключая мягкую незакалённую сердцевину. Одновременно никель повышает ударную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению, что важно для деталей, работающих при ударных нагрузках.

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 18Х2Н4МА

Содержание углерода (0,14-0,20%) типично для цементуемых сталей: оно обеспечивает вязкую сердцевину, а необходимая поверхностная твёрдость достигается насыщением поверхностного слоя углеродом при цементации. После цементации, закалки и низкого отпуска поверхность приобретает высокую твёрдость и износостойкость, а сердцевина сохраняет прочность и пластичность. Сочетание твёрдой поверхности с особо вязкой основой обеспечивает высокий ресурс зубчатых колёс и валов под знакопеременными и ударными нагрузками.

По механическим свойствам в состоянии закалки с отпуском сердцевина демонстрирует предел прочности σв ≥1130 МПа, предел текучести σт ≥835 МПа, относительное удлинение δ5 ≥12%, относительное сужение ψ ≥50% и ударную вязкость KCU ≥98 Дж/см². Такой уровень прочности при высокой пластичности и вязкости позволяет применять сталь для деталей, испытывающих высокие ударные нагрузки. Свариваемость стали ограниченная: высокое легирование и склонность к закалке требуют специальных мер при сварке, поэтому в конструкциях её, как правило, не сваривают.

Плотность стали составляет 7,9 г/см³, что учитывается при расчёте массы заготовок и деталей. Сталь относится к дорогим маркам из-за высокого содержания никеля. Прямого точного зарубежного аналога 18Х2Н4МА не имеет: сопоставление с иностранными цементуемыми хромоникельмолибденовыми сталями носит приблизительный характер и требует проверки химического состава и механических свойств по сертификату.

02Расшифровка обозначения 18Х2Н4МА

Число «18» в начале обозначения показывает среднее содержание углерода в сотых долях процента - около 0,18 % (по ГОСТ 4543-2016 диапазон 0,14-0,20 %). Низкий углерод типичен для цементуемых сталей: он обеспечивает вязкую сердцевину, а нужная твёрдость поверхности достигается цементацией. «Х2» означает легирование хромом на уровне около 2 % (фактически 1,35-1,65 %). «Н4» - никель около 4 % (фактически 4,00-4,40 %), ключевой элемент марки: резко повышает прокаливаемость и вязкость сердцевины, за счёт чего сталь закаливается даже на воздухе. Буква «М» без цифры - молибден в количестве примерно до 1 % (фактически 0,30-0,40 %), который снижает отпускную хрупкость и дополнительно повышает прокаливаемость. Буква «А» в конце - признак высококачественной стали с пониженным содержанием серы и фосфора (не более 0,025 % каждого).

03Химический состав стали 18Х2Н4МА

Показатель	Значение
C (углерод)	0,14-0,20
Si (кремний)	0,17-0,37
Mn (марганец)	0,25-0,55
Cr (хром)	1,35-1,65
Ni (никель)	4,00-4,40
Mo (молибден)	0,30-0,40
S (сера)	≤0,025
P (фосфор)	≤0,025

04Механические свойства стали 18Х2Н4МА

Показатель	Значение
σв, МПа	≥1130
σт, МПа	≥835
δ5, %	≥12
ψ, %	≥50
KCU, Дж/см²	≥98

05Физические свойства 18Х2Н4МА

Плотность (20 °C)	7,9 г/см³ (7900 кг/м³)
Модуль упругости E (20 °C)	2,0×10⁵ МПа (200 ГПа)
Критическая точка Ac1	700 °C
Критическая точка Ac3	810 °C

06Термообработка 18Х2Н4МА

Цементация	Науглероживание поверхностного слоя перед закалкой - типовой процесс для этой марки, обеспечивает твёрдую износостойкую поверхность при вязкой сердцевине
Закалка	Сталь самозакаливающаяся: благодаря высокой прокаливаемости (Ni+Cr+Mo) закаливается даже на воздухе; по справочным данным около 850 °C
Отпуск	Низкий отпуск, по справочным данным около 160-200 °C - сохраняет высокую твёрдость цементованного слоя
Критические точки	Ac1 = 700 °C, Ac3 = 810 °C

07Технологические свойства

Режимы термообработки, сварки и резания марки 18Х2Н4МА - что важно технологу.

Прокаливаемость	Исключительная: высокий никель (4,00-4,40%) с хромом и молибденом обеспечивают закалку даже на воздухе - сталь «самозакаливающаяся», закалённая структура по всему сечению
Цементация и сердцевина	После цементации - очень твёрдая износостойкая поверхность при особо прочной и вязкой сердцевине (низкоуглеродистая основа 0,14-0,20% C)
Прочность и вязкость после ТО	Сердцевина после закалки с отпуском: σв ≥1130 МПа, σт ≥835 МПа, δ5 ≥12%, ψ ≥50%, KCU ≥98 Дж/см²
Свариваемость	Ограниченная: высокое легирование и склонность к закалке требуют подогрева и термообработки; в ответственных узлах сталь обычно не сваривают
Назначение	Самые тяжелонагруженные цементуемые детали при высоких ударных нагрузках - шестерни и валы авиадвигателей, редукторов, трансмиссий

08Применение стали 18Х2Н4МА

Где применяется сталь 18Х2Н4МА на производстве.

Шестерни авиадвигателей

Тяжелонагруженные зубчатые колёса авиационных двигателей, где требуются износостойкая цементованная поверхность зубьев и особо вязкая сердцевина под динамическими нагрузками.

Валы редукторов

Ответственные валы силовых редукторов и трансмиссий, работающие при высоких крутящих моментах и знакопеременных нагрузках с требованием высокой прокаливаемости по всему сечению.

Цементуемые детали под удар

Ответственные цементуемые детали (оси, кулачковые муфты, зубчатые соединения), испытывающие высокие ударные нагрузки, где недопустимо хрупкое разрушение сердцевины.

Особо нагруженные узлы

Особо нагруженные узлы тяжёлого и транспортного машиностроения, требующие сочетания твёрдой поверхности, высокой прочности и исключительной вязкости основы.

09Марка 18Х2Н4МА 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.

10Частые вопросы по стали 18Х2Н4МА

Зачем в 18Х2Н4МА около 4% никеля и что значит «самозакаливающаяся»?

Высокое содержание никеля (4,00-4,40%) вместе с хромом и молибденом резко повышает прокаливаемость стали. Благодаря этому марка закаливается даже при охлаждении на воздухе, за что её называют «самозакаливающейся». Это позволяет получать однородную закалённую структуру по всему сечению крупных деталей без мягкой сердцевины, а сам никель дополнительно повышает ударную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению.

Что даёт цементация стали 18Х2Н4МА?

Цементация насыщает поверхностный слой детали углеродом, после чего закалка и низкий отпуск формируют очень твёрдую износостойкую поверхность. При этом низкоуглеродистая сердцевина (0,14-0,20% C) остаётся прочной и вязкой. В результате деталь сочетает износостойкость рабочей поверхности с особо вязкой основой, способной воспринимать ударные нагрузки.

Чем 18Х2Н4МА отличается от 12ХН3А и 20ХН3А?

При общей принадлежности к цементуемым хромоникелевым сталям 18Х2Н4МА содержит существенно больше никеля (около 4% против примерно 3%) и дополнительно легирована молибденом. Это даёт ей более высокую прокаливаемость (вплоть до закалки на воздухе), повышенную вязкость сердцевины и более высокую прочность. Поэтому её применяют для самых тяжелонагруженных деталей, тогда как 12ХН3А и 20ХН3А рассчитаны на менее напряжённые узлы.

Можно ли сваривать сталь 18Х2Н4МА?

Свариваемость стали ограниченная. Высокое легирование и склонность к закалке делают сварные соединения склонными к образованию закалочных структур и трещин, поэтому требуются специальные меры: подогрев и последующая термообработка. В ответственных конструкциях деталь из 18Х2Н4МА, как правило, не сваривают, а соединяют механически.

Какую роль в стали 18Х2Н4МА играет молибден?

Молибден (0,30-0,40%) в сочетании с высоким содержанием никеля и хрома дополнительно повышает прокаливаемость стали и снижает склонность к отпускной хрупкости - охрупчиванию, которое может возникать при медленном охлаждении после отпуска. Благодаря молибдену сталь сохраняет стабильную вязкость сердцевины даже в крупных сечениях деталей.

Что означает буква «А» в конце обозначения 18Х2Н4МА?

Буква «А» в конце марки указывает на высококачественную сталь: по ГОСТ 4543-2016 содержание вредных примесей - серы и фосфора - в ней ограничено более жёстко, не более 0,025 % каждого элемента. Это снижает риск красноломкости и хладноломкости и повышает надёжность стали в самых ответственных цементуемых деталях, для которых и предназначена 18Х2Н4МА.

11Купить прокат из стали 18Х2Н4МА со склада

Калькулятор массы

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

Позиции из стали 18Х2Н4МА в наличии

Заказать прокат из стали 18Х2Н4МА - 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.