- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20Х ?140 мм — высокопрочный конструкционный прокат для ответственных узлов и деталей
Стальной круг марки 20Х диаметром 140 мм — это горячекатаный или калиброванный пруток из легированной хромистой стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, износа и динамических воздействий. Благодаря оптимальному сочетанию прочности, твёрдости и обрабатываемости, круг 20Х широко применяется в машиностроении, приборостроении, энергетике и других отраслях промышленности.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20Х
- Диаметр прутка: 140 мм
- Способ производства: Горячекатаный (или калиброванный — по согласованию)
- Нормативный документ: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
- Класс прочности: Повышенный
- Поверхность: Без окалины (при калибровке), допускаются следы правки и зачистки
- Длина заготовки: 4–6 м (стандартная), по согласованию — мерная или немерная длина
Химический состав стали 20Х (по ГОСТ 4543-71)
Сталь марки 20Х относится к группе хромистых легированных сталей. Легирование хромом улучшает её механические свойства, повышает прокаливаемость и износостойкость. Химический состав в процентах по массе:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Хром (Cr) | 0,80–1,10 |
| Сера (S) | ? 0,035 |
| Фосфор (P) | ? 0,035 |
| Никель (Ni) | ? 0,30 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
Особенности состава:
- Углерод обеспечивает твёрдость и прочность после термообработки.
- Хром — ключевой легирующий элемент, повышающий прокаливаемость, коррозионную стойкость и устойчивость к усталостным нагрузкам.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую пластичность и ударную вязкость, снижает склонность к хрупкому разрушению.
Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление (?в) | 785–980 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 590 МПa |
| Относительное удлинение (?5) | ? 10 % |
| Относительное сужение (?) | ? 45 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20°C) | ? 59 Дж/см? |
| Твёрдость (после отжига) | ? 217 HB |
| Твёрдость (после улучшения) | 241–302 HB |
Примечание: Механические свойства указаны для образцов диаметром до 100 мм. Для круга ?140 мм значения могут незначительно снижаться из-за уменьшения прокаливаемости в центре сечения. Рекомендуется термообработка по режиму: закалка при 860–880?°C в масле, отпуск при 500–600?°C.
Физические свойства стали 20Х
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 47 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 477 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1460–1500?°C |
| Коэффициент линейного расширения | 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–600?°C) |
Физические характеристики позволяют использовать сталь 20Х в узлах, подверженных температурным колебаниям, а также в конструкциях, где важна жёсткость и устойчивость к деформации.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг). Применяются электроды УОНИ-13/55, ЦЛ-39.
- Обрабатываемость резанием: Хорошая. В отожжённом состоянии сталь легко поддаётся точению, фрезерованию, сверлению. Рекомендуемая твёрдость перед обработкой — до 217 HB.
- Обработка давлением: Хорошо штампуется и куется в интервале температур 1200–800?°C.
- Прокаливаемость: Повышенная. Хром способствует образованию мартенсита на большей глубине, что особенно важно для крупных сечений, таких как ?140 мм.
- Коррозионная стойкость: Умеренная. Превосходит углеродистые стали, но уступает нержавеющим. При эксплуатации в агрессивных средах рекомендуется защитное покрытие (цинкование, окраска).
- Износостойкость: Высокая после цементации и закалки. Поверхностный слой приобретает твёрдость до 58–62 HRC.
Вес и расчётные данные
- Вес одного погонного метра: 12,08 кг/м
- Количество метров в одной тонне: 82,78 м
Расчёт массы:
Масса стального круга рассчитывается по формуле:
m=4??d2??
где:
- d=0,14 м — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали,
- ??3,1416.
Подставляем:
m=43,1416?(0,14)2?7850=43,1416?0,0196?7850?12,08 кг/м
Таким образом, один метр прутка ?140 мм весит 12,08 кг, а в одной тонне содержится примерно 82,78 погонных метра. Эти данные важны при расчёте транспортных расходов, хранения и планирования заготовок.
Области применения
Круг стальной 20Х ?140 мм используется для изготовления деталей, подвергающихся значительным механическим и динамическим нагрузкам. Благодаря возможности улучшения и цементации, он незаменим в следующих отраслях:
- Машиностроение: валы, шестерни, шпиндели, оси, кулачки, штоки.
- Автомобильная промышленность: полуоси, шестерни КПП, кулачковые валы, детали подвески.
- Сельхозтехника: валы привода, шестерни, пальцы, оси.
- Энергетика: детали турбин, редукторов, насосов.
- Приборостроение: прецизионные узлы, работающие под нагрузкой.
- Металлургия: валки, оси, направляющие.
- Военная и оборонная промышленность: ответственные узлы бронетехники, артиллерийские детали.
- Железнодорожное машиностроение: оси вагонов, шестерни локомотивов.
- Нефтегазовое оборудование: штоки насосов, валы компрессоров.
- Робототехника и автоматизация: валы редукторов, оси манипуляторов.
После цементации и закалки поверхностный слой приобретает высокую твёрдость, а сердцевина остаётся вязкой, что обеспечивает высокую сопротивляемость усталостному разрушению и износу. Это делает сталь 20Х идеальной для деталей, работающих в парах трения.
Рекомендации по обработке и термообработке
- Отжиг: 850–870?°C, медленное охлаждение в печи — для снятия напряжений и улучшения обрабатываемости.
- Нормализация: 880–900?°C, охлаждение на воздухе — для улучшения структуры.
- Закалка: 860–880?°C в масле — для получения мартенсита.
- Отпуск: 500–600?°C — для достижения оптимального сочетания прочности и вязкости.
- Цементация: 920–950?°C в насыщающей среде (твердая, газовая), выдержка 4–8 часов, затем закалка. После цементации твёрдость поверхности — 58–62 HRC, глубина слоя — 1–2 мм.
Качество и контроль
Продукция проходит строгий входной и выходной контроль:
- Спектральный анализ химического состава.
- Испытания на растяжение, удар, твёрдость.
- Ультразвуковой контроль (по требованию).
- Визуальный контроль поверхности.
Соответствие ГОСТ 4543-71 гарантирует стабильность свойств и надёжность в эксплуатации.
Почему выбирают круг 20Х ?140 мм?
- Высокая прочность и износостойкость после термообработки.
- Хорошая обрабатываемость в отожжённом состоянии.
- Умеренная стоимость при высоких эксплуатационных характеристиках.
- Доступность в крупных диаметрах.
- Широкая сфера применения.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с гарантией качества и соответствия стандартам. Мы предлагаем круг 20Х ?140 мм по выгодным ценам, с доставкой по России и СНГ.
Позвоните нам уже сегодня:
?? +7(863)220-90-10
?? +7(495)792-05-58
Наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и проконсультируют по техническим вопросам. Высокое качество, точные сроки, профессиональный подход — всё для вашего производства
