- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20Х 120 мм — высокопрочный конструкционный прокат по ГОСТ 2590-2006 и ТУ 14-1-5228-93
Основные технические характеристики:
- Марка стали: 20Х
- Диаметр прутка: 120 мм
- Тип проката: Круг (круглый прут)
- Способ производства: Горячекатаный / калиброванный (в зависимости от поставки)
- Стандарт: ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-71, ТУ 14-1-5228-93
- Длина: 6 метров (стандартная) или по согласованию с заказчиком
- Поверхность: Без окалины (по требованию) или с естественной окалиной после прокатки
- Класс точности: Б (по ГОСТ 2590)
- Тип поставки: Мерной или немерной длины
Химический состав стали 20Х (по ГОСТ 4543-71)
Сталь марки 20Х относится к группе легированных хромистых конструкционных сталей с пониженным содержанием углерода. Благодаря добавлению хрома улучшается прокаливаемость, твёрдость и износостойкость, при этом сохраняется высокая пластичность и вязкость. Химический состав, % по массе:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Хром (Cr) | 0,70–1,00 |
| Сера (S) | не более 0,035 |
| Фосфор (P) | не более 0,035 |
| Никель (Ni) | не более 0,30 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсен (As) | не более 0,080 |
Сталь выплавляется в электросталеплавильных или мартеновских печах с последующей кислородной доводкой. По требованию заказчика может поставляться в вакуумно-дуговом или электрошлаковом переплаве для повышения чистоты металла и однородности структуры.
Механические свойства стали 20Х (в состоянии после улучшения)
Механические свойства приведены для образцов диаметром до 25 мм после термической обработки — закалки и высокого отпуска. Для прутков большего диаметра (включая 120 мм) свойства могут незначительно отличаться в сторону снижения из-за худшей прокаливаемости по сечению.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 785 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 588 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 10 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 45 |
| Ударная вязкость (KCU), Дж/см? | не менее 59 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), МПа | 217–255 |
Для изделий диаметром 120 мм механические свойства определяются по результатам испытаний контрольных образцов, вырезанных из торца прутка. Сталь 20Х хорошо поддаётся цементации, что позволяет формировать высокотвёрдый поверхностный слой при сохранении вязкой сердцевины.
Физические свойства стали 20Х
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (?), 10??/°C (в интервале 20–100 °C) | 11,0 |
| Теплопроводность (?), Вт/(м·°C) при 100 °C | 47 |
| Удельная теплоёмкость (с), Дж/(кг·°C) при 20 °C | 477 |
| Удельное электрическое сопротивление (?), Ом·м | 0,22·10?? |
Физические свойства позволяют использовать сталь 20Х в условиях переменных температурных нагрузок, в том числе при кратковременных нагревах до 300 °C без потери прочности.
Технологические свойства
- Свариваемость: Сталь 20Х сваривается без ограничений, однако после сварки рекомендуется термическая обработка (отжиг или нормализация) для снятия внутренних напряжений. Допускается применение ручной дуговой, автоматической под флюсом, аргонодуговой и контактной сварки.
- Обрабатываемость резанием: В отожжённом состоянии сталь 20Х обрабатывается удовлетворительно. После цементации и закалки обработка возможна только абразивным способом (шлифование).
- Обработка давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: от 1200 °C до 800 °C. Охлаждение после ковки — на воздухе.
- Склонность к отпускной хрупкости: Не склонна.
- Флокеночувствительность: Повышенная — требует медленного охлаждения после прокатки или термообработки.
- Коррозионная стойкость: Удовлетворительная в сухих атмосферных условиях, при повышенной влажности — требует защиты (смазка, покрытие).
Термическая обработка стали 20Х
- Отжиг: 860–880 °C, медленное охлаждение в печи — для снятия напряжений и улучшения обрабатываемости.
- Нормализация: 880–900 °C, охлаждение на воздухе — для улучшения структуры и механических свойств.
- Закалка: 860–880 °C в воде или масле, в зависимости от сечения.
- Отпуск: 500–600 °C — для достижения оптимального сочетания прочности и пластичности.
- Цементация: 920–950 °C в газовой или твёрдой среде, выдержка 4–8 часов, последующая закалка и отпуск. Глубина цементованного слоя — 0,8–1,5 мм.
Вес одного метра погонного и количество метров в одной тонне
Расчёт массы выполнен по формуле:
m=4??d2??
где:
- d=0,12 м (диаметр прутка),
- ?=7850 кг/м? (плотность стали).
m=43,1416?(0,12)2?7850=43,1416?0,0144?7850=4355,3?88,83 кг/м
- Масса 1 метра погонного круга ?120 мм: 88,83 кг
- Количество метров в 1 тонне (1000 кг):
88,831000?11,26 метров
Таким образом, в одной тонне содержится примерно 11,26 метров прутка диаметром 120 мм.
Область применения
Круг из стали 20Х диаметром 120 мм находит широкое применение в машиностроении, приборостроении, энергетике и других отраслях промышленности, где требуется сочетание высокой прочности, износостойкости и вязкости. Ниже приведены основные сферы использования:
- Изготовление валов и осей — особенно в условиях повышенных динамических нагрузок. Благодаря цементации поверхность вала приобретает высокую твёрдость (HRC 58–62), а сердцевина остаётся вязкой, что предотвращает хрупкое разрушение.
- Производство шестерён и зубчатых колёс — сталь 20Х идеальна для цементуемых деталей. После термообработки зубья выдерживают значительные контактные напряжения и износ при длительной работе в редукторах, коробках передач, приводах.
- Изготовление шпинделей, пальцев, штоков — в станкостроении и гидравлических системах. Сталь обеспечивает стабильность размеров и низкий износ при трении.
- Детали авиационного и автомобильного двигателестроения — кулачки, втулки, шестерни распределительных валов, шлицевые соединения.
- Оборудование для нефтегазовой отрасли — штанги насосов, шпиндели клапанов, элементы буровых механизмов, работающих в агрессивных средах и при вибрационных нагрузках.
- Сельскохозяйственная техника — валы мотовил, шестерни трансмиссий, оси колёс.
- Железнодорожное машиностроение — оси колёсных пар (в составе сборных узлов), элементы подвески.
- Робототехника и прецизионные механизмы — при необходимости высокой точности и долговечности подвижных соединений.
- Энергетическое оборудование — валы турбин, элементы редукторов генераторов, работающих в условиях переменных нагрузок.
- Медицинское и лабораторное оборудование — в случаях, когда требуется стерильность, прочность и коррозионная стойкость (при дополнительной обработке поверхности).
Преимущества стали 20Х
- Высокая прокаливаемость за счёт легирования хромом.
- Отличное сочетание прочности и пластичности после термообработки.
- Хорошая обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии.
- Возможность поверхностного упрочнения (цементация, азотирование, цианирование).
- Стабильные механические свойства по сечению при соблюдении режимов термообработки.
- Доступная стоимость по сравнению с высоко legированными сталями.
- Широкая номенклатура и доступность на рынке металлопроката.
Рекомендации по хранению и транспортировке
/h3> - Хранить в закрытых складских помещениях, защищённых от атмосферных осадков.
- При хранении на открытом воздухе — укрывать водонепроницаемыми материалами.
- Не допускать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли).
- При транспортировке исключать ударные нагрузки, предотвращать деформацию прутков.
- Рекомендуется укладка на поддоны с прокладками между рядами для предотвращения коррозии и механических повреждений.
Заключение
Круг стальной 20Х ?120 мм — это надёжный и востребованный материал для производства ответственных деталей в машиностроении. Его высокие эксплуатационные характеристики, сочетание прочности и вязкости, а также возможность поверхностного упрочнения делают его незаменимым в условиях интенсивного износа и динамических нагрузок. Соблюдение режимов термообработки и технологии обработки позволяет достичь максимальной долговечности изделий.
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.
