Круг 20Х 240 мм
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20Х ?240 мм — высокопрочный конструкционный пруток для ответственных узлов и деталей
Круг стальной марки 20Х диаметром 240 мм — это горячекатаный или калиброванный пруток из легированной конструкционной стали, предназначенный для производства деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, износа и динамических воздействий. Благодаря оптимальному химическому составу и высоким механическим свойствам, этот материал широко применяется в машиностроении, энергетике, нефтегазовой отрасли и других сферах, где к прочности, износостойкости и надёжности предъявляются повышенные требования.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20Х (по ГОСТ 4543-71)
- Диаметр прутка: 240 мм
- Способ изготовления: Горячекатаный или калиброванный (в зависимости от поставки)
- Класс прочности: Повышенный
- Нормативный документ: ГОСТ 2590-2006 (для сортамента), ГОСТ 4543-71 (для химического состава и механических свойств)
- Поверхность: Без окалины (при калибровке), либо с естественной окалиной (при горячей прокатке)
- Длина заготовки: Стандартная — 4–6 м (по согласованию возможны другие размеры)
- Масса одного погонного метра: 296,1 кг/м
- Количество погонных метров в одной тонне: 3,38 м/т
Химический состав стали 20Х (по ГОСТ 4543-71)
Марка стали 20Х относится к хромистым конструкционным сталям с низким содержанием углерода. Легирование хромом значительно улучшает прокаливаемость, повышает прочность и износостойкость после термообработки. Ниже приведён усреднённый 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 |
| Арсен (As) | ? 0,08 |
Особенности состава:
- Углерод в пределах 0,2% обеспечивает хорошую свариваемость и пластичность в исходном состоянии.
- Хром в количестве около 1% повышает прокаливаемость, улучшает твёрдость поверхности после цементации и закалки.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла, снижает склонность к хрупкости и трещинообразованию.
Механические свойства стали 20Х (после улучшения: закалка + отпуск)
После термической обработки (закалка в масло с последующим высоким отпуском) сталь 20Х демонстрирует высокие показатели прочности и пластичности. Ниже приведены типичные значения механических характеристик для сечения до 80 мм. Для сечения 240 мм значения могут быть ниже из-за снижения прокаливаемости, но при правильной технологии обработки остаются в допустимых пределах.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление (?в) | 785–980 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 590 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 10% |
| Относительное сужение (?) | ? 45% |
| Ударная вязкость (KCU при +20°C) | ? 58 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 217–255 |
Примечание: Для крупных сечений (240 мм) рекомендуется проведение термической обработки по специальным режимам с контролем скорости охлаждения и отпуском для обеспечения равномерной структуры по всему сечению.
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 |
| Температура плавления | ~1480–1520?°C |
| Теплопроводность (при 100?°C) | ~42 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (с) | ~470 Дж/(кг·К) при 20?°C |
| Температурный коэффициент линейного расширения (?) | 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–600?°C) |
| Удельное электрическое сопротивление | ~0,22 мкОм·м |
Физические свойства делают сталь 20Х пригодной для работы в условиях умеренных температур, в том числе при циклических нагрузках и вибрациях.
Технологические свойства
- Свариваемость: Сталь 20Х хорошо сваривается всеми видами дуговой и контактной сварки. Однако после сварки рекомендуется низкотемпературный отпуск (200–300?°C) для снятия остаточных напряжений. При необходимости — предварительный подогрев до 200–300?°C.
- Обрабатываемость резанием: В отожжённом состоянии сталь обрабатывается удовлетворительно. После закалки — только абразивной обработкой.
- Обрабатываемость давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1200–800?°C.
- Склонность к отпускной хрупкости: Средняя. Рекомендуется избегать медленного охлаждения после отпуска в интервале 450–550?°C.
- Прокаливаемость: Удовлетворительная. Хром повышает прокаливаемость, но для сечений более 100 мм требуется интенсивное охлаждение (например, в масле).
Область применения
Круг стальной 20Х ?240 мм используется для изготовления деталей, подвергающихся значительным механическим нагрузкам и износу. Благодаря возможности цементации, азотирования и последующей термообработки, поверхность деталей приобретает высокую твёрдость, а сердцевина остаётся вязкой и прочной.
Основные сферы применения:
- Машиностроение: валы, шестерни, шпиндели, оси, кулачки, штоки.
- Автомобильная промышленность: полуоси, шестерни коробок передач, кулачковые валы.
- Судостроение: детали рулевых механизмов, валопроводы.
- Нефтегазовая отрасль: штанги насосов, шпиндели клапанов, элементы бурового оборудования.
- Энергетика: роторы, валы турбин, элементы паровых машин.
- Железнодорожное машиностроение: оси вагонов, колёсные пары, детали тормозных систем.
- Тяжёлое оборудование: шестерни прессов, валы дробилок, штоки гидроцилиндров.
Примеры деталей из круга 20Х ?240 мм:
- Вал-шестерня для редуктора с цементацией и закалкой поверхности.
- Ось тележки железнодорожного вагона с последующим азотированием.
- Шток гидроцилиндра с хромированием и термообработкой.
- Коленчатый вал небольшого двигателя (с последующей поверхностной закалкой ТВЧ).
Рекомендации по термической обработке
- Отжиг: 860–880?°C, медленное охлаждение в печи — для снятия напряжений и улучшения обрабатываемости.
- Нормализация: 900–930?°C, охлаждение на воздухе — для улучшения структуры.
- Закалка: 860–880?°C, охлаждение в масле.
- Отпуск: 500–600?°C, охлаждение на воздухе — для получения структуры сорбита.
- Цементация: 900–950?°C в насыщающей среде (твердая, газовая или жидкостная), выдержка 4–8 часов, последующая закалка и отпуск.
После цементации твёрдость поверхности достигает HRC 58–62, а глубина слоя — 1,0–2,0 мм в зависимости от времени и температуры.
Преимущества стали 20Х
- Высокая прочность и вязкость после термообработки.
- Хорошая прокаливаемость благодаря хрому.
- Устойчивость к усталостным нагрузкам.
- Возможность упрочнения поверхностных слоёв.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с высоко legированными сталями.
- Доступность в крупных сечениях.
Контроль качества
Каждая партия круга 20Х ?240 мм проходит входной контроль по следующим параметрам:
- Внешний вид и геометрия (диаметр, овальность, кривизна).
- Химический состав (спектральный анализ).
- Механические испытания (на растяжение, ударный изгиб).
- Макро- и микроструктура (отсутствие трещин, флокенов, расслоений).
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика).
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике металлопродукции с соблюдением всех норм ГОСТ и международных стандартов. Мы гарантируем высокое качество, точные размеры и своевременную доставку по России и СНГ.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию на складе и условиям поставки. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный режим термообработки, рассчитают массу заказа и предложат выгодные условия сотрудничества.
ООО Металлотрейд — ваш надёжный партнёр в металлургии