25.03.2025
Термическая обработка стали 15ХГН2ТА
Сталь 15ХГН2ТА – это высокопрочный легированный сплав, обладающий отличной износостойкостью, повышенной ударной вязкостью и стабильными механическими характеристиками, что делает её незаменимой в машиностроении, строительстве и производстве тяжёлых агрегатов. Правильная термическая обработка этой стали позволяет значительно улучшить её эксплуатационные свойства, снять внутренние напряжения и обеспечить оптимальное распределение микроструктуры по всему объёму заготовки.
Завод ТермоПресс предлагает комплексные услуги по термической обработке стали 15ХГН2ТА, гарантируя высокое качество работ и индивидуальный подход к каждому заказу.
Ошибки на любом этапе термической обработки, такие как неравномерный нагрев, неправильная выдержка или неконтролируемое охлаждение, могут привести к образованию внутренних напряжений, ухудшению микроструктуры и снижению эксплуатационных характеристик стали. Наши заказчики часто сталкиваются с такими проблемами, что ведёт к преждевременному износу изделий и увеличению затрат на их ремонт. Мы разрабатываем индивидуальные режимы обработки, позволяющие избежать типичных ошибок и обеспечить стабильное качество готовой продукции.
Значение термической обработки стали 15ХГН2ТА
Термическая обработка стали 15ХГН2ТА играет ключевую роль в улучшении её механических и физических свойств. Правильно подобранный режим обработки позволяет оптимизировать зернистость, снизить остаточные напряжения и обеспечить равномерное распределение твердости, что критически важно для деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и динамических воздействий.
Технологический процесс термической обработки стали 15ХГН2ТА
Процесс обработки стали 15ХГН2ТА состоит из нескольких последовательных этапов, каждый из которых оказывает существенное влияние на конечные свойства материала. Ниже представлены основные этапы и их технологическое значение.
1. Отжиг
Отжиг используется для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости стали. Заготовку нагревают до 800–850 °C, выдерживают 1–1,5 часа для равномерного распределения температуры, после чего медленно охлаждают в печи. Этот этап подготавливает материал к следующим стадиям обработки.
2. Нормализация
Нормализация способствует формированию однородной и мелкозернистой структуры. Сталь 15ХГН2ТА нагревают до 850–900 °C, выдерживают 20–30 минут, а затем охлаждают на открытом воздухе. Такой режим позволяет улучшить пластичность и снизить остаточные напряжения.
3. Закалка
Закалка является ключевым этапом для повышения твёрдости стали 15ХГН2ТА. Нагрев производится до 950–1000 °C с выдержкой 15–20 минут, после чего заготовку быстро охлаждают в масле или специализированной охлаждающей среде. Резкое охлаждение приводит к формированию мартенситной структуры, значительно увеличивая прочность материала.
4. Отпуск
После закалки для снижения хрупкости сталь подвергают отпуску. Материал нагревают до 550–600 °C, выдерживают около 1 часа и затем медленно охлаждают. Отпуск позволяет сбалансировать твёрдость и пластичность, улучшая ударную вязкость и долговечность изделий.
5. Дополнительные режимы
В зависимости от требований конечного изделия могут применяться специальные режимы обработки для корректировки свойств материала:
- Низкий отпуск (до 300 °C) – минимальное снятие напряжений без потери твёрдости;
- Средний отпуск (до 500 °C) – повышение вязкости при циклических нагрузках;
- Высокий отпуск (до 650 °C) – оптимальное сочетание прочности и пластичности для деталей, работающих в экстремальных условиях.
Таблица режимов термической обработки стали 15ХГН2ТА
| Этап обработки | Температура (°C) | Выдержка | Метод охлаждения | Цель процесса |
| Отжиг | 800 – 850 | 1–1,5 часа | Медленное охлаждение (в печи) | Снятие внутренних напряжений, улучшение обрабатываемости |
| Нормализация | 850 – 900 | 20–30 минут | Охлаждение на воздухе | Формирование однородной зернистой структуры |
| Закалка | 950 – 1000 | 15–20 минут | Быстрое охлаждение (в масле) | Образование мартенситной структуры, повышение твёрдости |
| Отпуск | 550 – 600 | ~1 час | Медленное охлаждение | Снижение хрупкости, балансировка механических свойств |
| Доп. режимы | Низкий: до 300; Средний: до 500; Высокий: до 650 | По требованиям | Контролируемое охлаждение | Корректировка свойств под конкретное назначение изделия |
Температура критических точек стали 15ХГН2ТА
| Показатель | Температура (°C) |
| Ac1 | 720 – 750 |
| Ac3 | 900 – 930 |
| Температура мартенситного превращения | 250 – 280 |
Характеристика ударной вязкости стали 15ХГН2ТА
| Температурный режим | Ударная вязкость, KCU (Дж/см²) |
| При +20°C | 30 – 38 |
| При -20°C | 27 – 35 |
| При -40°C | 24 – 31 |
| При -60°C | 21 – 28 |
| При -80°C | 18 – 25 |
Предел выносливости (усталости) стали 15ХГН2ТА
| Режим обработки | Предел выносливости, σ‑1 (МПа) |
| Отжиг + Нормализация | 400 – 450 |
| Закалка + Отпуск | 500 – 550 |
Прокаливаемость и твердость стали 15ХГН2ТА
| Расстояние от торца (мм) | Твердость HRC (приблизительно) |
| 1.5 | 60 – 65 |
| 3 | 58 – 63 |
| 4.5 | 56 – 61 |
| 6 | 54 – 59 |
| 9 | 50 – 55 |
Физические свойства стали 15ХГН2ТА
| Температура испытания (°C) | Модуль упругости E (ГПа) | Плотность (кг/м³) | Теплопроводность (Вт/(м·°C)) | Коэффициент линейного расширения (×10⁻⁶ 1/°C) | Удельная теплоёмкость c (Дж/(кг·°C)) |
| 20 | 205 | 7850 | 42 | 11.5 | 470 |
| 100 | 203 | 7820 | 41 | 11.8 | 475 |
| 200 | 195 | 7800 | 39 | 12.2 | 480 |
Почему выбирают ООО «ТермоПресс»?
ООО «ТермоПресс» – лидер в области термической обработки стали 15ХГН2ТА. Наше современное оборудование, включающее печи с рабочим диапазоном температур от 150 до 1100 °C и автоматизированные линии контроля, позволяет точно подбирать режимы нагрева, выдержки и охлаждения для достижения оптимальных характеристик стали.
Строгий контроль качества на каждом этапе – от спектрального анализа до ультразвуковой диагностики и металлографического исследования – гарантирует высокую надёжность и долговечность готовой продукции. Мы оперативно выполняем заказы, предлагая гибкие условия сотрудничества и индивидуальный подход к каждому проекту.
Контактная информация
Для получения подробной консультации и индивидуального расчёта по термической обработке стали 15ХГН2ТА свяжитесь с нами:
- Телефон: 8 (812) 322-89-80
- Email: termopress@tp-izhora.ru
- Адрес: Санкт-Петербург, Колпино, Ижорский завод