- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной марки 20Х ?270 мм
Основные технические характеристики
Марка стали: 20Х
Тип проката: Круг (горячекатаный / калиброванный)
Диаметр: 270 мм
Длина: мерная (6 м, 12 м) или немерная — по согласованию с производителем
Способ изготовления: горячая прокатка (возможна последующая калибровка и термическая обработка)
Класс прочности: повышенный, конструкционная легированная сталь
Нормативный документ: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали»
Химический состав стали 20Х (по ГОСТ 4543-71), %
Марка 20Х относится к группе хромистых конструкционных сталей с низким содержанием углерода. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, хорошую обрабатываемость резанием и свариваемость при соблюдении технологии.
| 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 |
Особенности химического состава:
Добавление хрома в количестве около 1% значительно повышает прокаливаемость стали, улучшает твёрдость после закалки и повышает износостойкость. При этом содержание углерода остаётся умеренным, что обеспечивает пластичность и вязкость, необходимые для деталей, работающих под динамическими нагрузками.
Механические свойства (в состоянии поставки — нормализация или улучшение)
Механические свойства стали 20Х зависят от термической обработки. Ниже приведены значения для стали после нормализации и улучшения (закалка + высокий отпуск).
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 785 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 540 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 10 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 45 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | не менее 59 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 217 |
После цементации и закалки поверхность достигает твёрдости 58–63 HRC, в то время как сердцевина сохраняет вязкость и пластичность, что делает сталь идеальной для изготовления деталей, подвергающихся поверхностному износу.
Физические свойства стали 20Х
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C), Вт/(м·К) | 47 |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C), Дж/(кг·К) | 475 |
| Температура плавления, °С | 1460–1500 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 10??/°С | 11,5 |
Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях умеренных температур — от -40?°C до +400?°C. За счёт высокой теплопроводности и умеренного коэффициента расширения сталь устойчива к термическим напряжениям.
Технологические свойства
Свариваемость:
Сталь 20Х хорошо сваривается всеми видами сварки — дуговой, контактной, электронно-лучевой. Рекомендуется предварительный подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка для снятия остаточных напряжений, особенно при сварке массивных деталей.
Обрабатываемость резанием:
В состоянии поставки (нормализованная) обрабатываемость оценивается как удовлетворительная. После отжига или улучшения — значительно улучшается. При токарной обработке рекомендуются твёрдосплавные пластины с маркировкой по стали (например, Т15К6, Т30К4). Подача — 0,2–0,4 мм/об, глубина резания — до 3 мм.
Обработка давлением:
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Завершение ковки — не ниже 800?°C, чтобы избежать хрупкости.
Шлифуемость:
После цементации и закалки сталь шлифуется с применением алмазных и электрокорундовых кругов. Рекомендуется охлаждение СОЖ для предотвращения прижогов.
Цементация:
Является одной из ключевых операций при обработке деталей из 20Х. Процесс проводится при температуре 900–950?°C в газовой, твёрдой или жидкой среде. Глубина цементованного слоя — от 0,5 до 2,0 мм. После цементации — закалка и низкий отпуск (150–200?°C).
Термическая обработка:
- Нормализация: 900–930?°C, охлаждение на воздухе.
- Улучшение (закалка + отпуск):
- Закалка: 860–880?°C, охлаждение в масле.
- Отпуск: 550–650?°C, охлаждение на воздухе.
- Цементация + закалка: 920–950?°C (цементация), затем закалка при 800–820?°C в масле, отпуск при 150–200?°C.
Вес и расчёт массы
Масса 1 метра погонного круга ?270 мм:
Рассчитывается по формуле:
m=4?106??d2??
где:
- d=270 мм — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали,
- ??3.1416
m=4?1063.1416?(270)2?7850=4?1063.1416?72900?7850?448.7 кг/м
Масса 1 метра погонного: ? 448,7 кг
Количество метров в одной тонне:
448.71000?2.23 м
Таким образом, в одной тонне содержится примерно 2,23 метра круга диаметром 270 мм.
Область применения
Круг из стали 20Х диаметром 270 мм — это заготовка высокой прочности, предназначенная для изготовления ответственных деталей в машиностроении, энергетике, транспорте и других отраслях. Благодаря сочетанию прочности, вязкости и способности к поверхностному упрочнению, сталь 20Х незаменима в узлах, подвергающихся износу, ударным и циклическим нагрузкам.
1. Машиностроение и станкостроение
Из круга 20Х ?270 мм изготавливают:
- Валы (коленчатые, распределительные, приводные),
- Шестерни и зубчатые колёса,
- Оси, пальцы, штоки,
- Кронштейны и фланцы.
После цементации и закалки поверхность шестерён достигает высокой твёрдости, а сердцевина остаётся вязкой, что предотвращает хрупкое разрушение.
2. Автомобильная промышленность
Детали трансмиссии, полуоси, шестерни КПП, кулачковые валы — все они изготавливаются из 20Х. Диаметр 270 мм позволяет вытачивать крупные детали без необходимости сварки или составных конструкций.
3. Энергетика и турбостроение
Сталь используется для производства роторов, валов турбин, деталей насосов и компрессоров. Устойчивость к усталостным нагрузкам и коррозии (в условиях нормальной влажности) делает её надёжной в энергетических установках.
4. Железнодорожное машиностроение
Большой диаметр круга позволяет изготавливать оси вагонов, колёсные пары, элементы ходовой части локомотивов. Сталь 20Х выдерживает значительные динамические нагрузки и вибрации.
5. Тяжёлое и сельскохозяйственное машиностроение
Из заготовки ?270 мм изготавливают валы молотов, прессы, детали экскаваторов, тракторов и комбайнов. Устойчивость к износу и ударным нагрузкам — ключевое преимущество.
6. Авиационная промышленность (ограниченно)
В некоторых вспомогательных узлах, где не требуется экстремальная лёгкость, но важна надёжность, применяются детали из 20Х. Однако в силовых элементах авиации чаще используются более лёгкие и прочные сплавы.
7. Нефтегазовое оборудование
Шпиндели, штоки клапанов, детали буровых установок — всё это может изготавливаться из стали 20Х. При необходимости — с последующим азотированием для повышения износостойкости.
8. Металлургическое оборудование
Валы прокатных станов, ролики, направляющие — детали, подвергающиеся интенсивному износу. Сталь 20Х обеспечивает длительный срок службы при регулярных нагрузках.
9. Военная и специальная техника
Из-за высокой прочности и вязкости сталь используется в производстве деталей бронетехники, трансмиссий, опорных узлов.
10. Промышленное строительство
Круги большого диаметра применяются как опорные элементы в конструкциях мостов, кранов, эстакад. При этом сталь подвергается антикоррозионной о работке (оцинкование, покраска).
Преимущества стали 20Х
- Высокая прокаливаемость благодаря хрому,
- Хорошая свариваемость при соблюдении технологии,
- Отличная обрабатываемость резанием,
- Возможность поверхностного упрочнения (цементация, азотирование),
- Высокая усталостная прочность,
- Умеренная стоимость по сравнению с высоколегированными сталями,
- Доступность в крупных сечениях (до 300 мм и более),
- Стабильные механические свойства после термообработки.
Рекомендации по хранению и транспортировке
- Хранить в сухих, закрытых помещениях,
- Не допускать длительного контакта с влагой,
- При хранении на улице — использовать укрывной материал,
- Транспортировать в горизонтальном положении, с применением прокладок,
- Избегать ударов и падений, которые могут вызвать микротрещины.
Гарантии качества
Круг стальной 20Х ?270 мм поставляется с паспортом качества, включающим:
- Химический состав (по результатам спектрального анализа),
- Механические испытания (разрыв, удар, твёрдость),
- Ультразвуковой контроль (по требованию),
- Сертификат соответствия ГОСТ 4543-71.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике металлопродукции с более чем 15-летним опытом. Мы гарантируем оригинальное качество, точные геометрические параметры и оперативную 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 доставки. У нас — только качественная сталь, проверенная временем и производством.
