Сталь EN 10085 31CrMo12 – высокопрочная закалённая и отпущенная сталь для тяжелых условий эксплуатации

Сталь 31CrMo12 (по стандарту EN 10085) — это нитрируемая конструкционная сталь, предназначенная для изготовления деталей, работающих в условиях повышенного износа, высоких нагрузок и требующих высокой твердости поверхности. Сталь хорошо поддается закалке и последующей термохимической обработке (нитрированию или нитрокарбонitrированию), что обеспечивает высокую поверхностную твердость, износостойкость, усталостную прочность и коррозионную стойкость.

Область применения

Сталь используется для кованих деталей крупногабаритного станочного оборудования (до 250 мм сечения), а также для деталей горячих паровых арматур — штоков клапанов, вентилей шлифовальных станков, шпинделей фрезерных станков (до 100 мм при экстремальных давлениях). После ковки детали подвергаются механической обработке, закалке с отпуском и нитрированию.

Химический состав

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0,28–0,35
Хром (Cr)	2,8–3,3
Марганец (Mn)	0,4–0,7
Молибден (Mo)	0,3–0,5
Никель (Ni)	≤0,3
Фосфор (P)	≤0,03
Кремний (Si)	≤0,4
Сера (S)	≤0,03

Наличие хрома обеспечивает образование твердых нитридов при нитрировании, что значительно повышает свойства заcementированного слоя.

Механические свойства (в закаленном и отпущенном состоянии, 20 °C)

Свойство	Значение
Предел прочности при растяжении, Rm	900–1200 МПа
Предел текучести, Rp0,2	700–800 МПа
Относительное удлинение, A	11–12 %
Модуль Юнга (модуль упругости)	210–212 ГПа
Коэффициент Пуассона	0,3

Физические свойства

Плотность

7,83–7,85 г/см³ (при 20 °C)

Тепловые свойства

Температура, °C	Коэффициент линейного теплового расширения, 10⁻⁶/К	Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К)	Теплопроводность, Вт/(м·К)	Температуропроводность, мм²/с
-100	10,5	423	—	—
20	11,5	440–461	25,7–36	7,1
100	11,0–12,1	479	27,4	7,1
200	12,0–12,7	499	28,5	6,9
300	13,0–13,2	517	28,9	6,6
400	13,6–14,0	536	28,5	6,1
500	14,0	558	27,7	5,3
600	14,4	587	26,8	4,5

Электрические свойства

Температура, °C	Удельное электрическое сопротивление, Ω·м
20	1,8·10⁻⁷ – 4,05·10⁻⁷
100	4,67·10⁻⁷
200	5,53·10⁻⁷
300	6,5·10⁻⁷
400	7,62·10⁻⁷
500	8,92·10⁻⁷
600	1,03·10⁻⁶

Модуль упругости в зависимости от температуры

Температура, °C	Модуль упругости, ГПа
-100	217
20	210–212
100	205–207
200	195–199
300	185–192
400	184
500	175
600	164

Технологические рекомендации

Закалка: 850–880 °C, охлаждение в масле или воде (в зависимости от сечения).
Отпуск: 550–650 °C (для получения требуемой прочности и вязкости).
Нитрирование: 500–550 °C, время задержки в зависимости от требуемой глубины заcementированного слоя.
Нитрокарбонитрирование: позволяет получить более высокие антифрикционные свойства и коррозионную стойкость.

Аналоги и соответствия

Ближайшие аналоги: 34CrAlMo5 (DIN 1.8507), 31CrMoV9 (DIN 1.8519), AISI 4340 (с поправкой на нитрируемость). Сталь 31CrMo12 соответствует требованиям EN 10085 для нитрируемых сталей.

Сталь EN 10085 Grade 15CrMoV5.9 — Закаленная и отпущенная для долговечных машинных деталей Чугун DIN 17245 G-X22CrMoV12-1 — мартенситная нержавеющая сталь для работы до 600 °C

Металл