- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20Х ?280 мм — высокопрочный конструкционный пруток для ответственных узлов и деталей
Основные технические характеристики:
- Марка стали: 20Х
- Форма сечения: Круг
- Диаметр: 280 мм
- Класс точности: Б (по ГОСТ 2590-2006)
- Способ изготовления: Горячекатаный / кованый (в зависимости от поставки)
- Нормативный документ: ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия»
- Вес 1 метра погонного: 48,34 кг
- Количество метров в 1 тонне: 20,69 м
Химический состав стали 20Х (по ГОСТ 4543-71), %
Марка стали 20Х относится к группе легированных хромистых конструкционных сталей с повышенным содержанием хрома. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, износостойкость и прочностные характеристики после термической обработки.
| 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:
Присутствие хрома в количестве около 1% повышает прокаливаемость стали, улучшает твердость и износостойкость поверхности. Умеренное содержание углерода (до 0,24%) обеспечивает хорошую свариваемость и вязкость, что делает сталь пригодной для деталей, работающих при ударных нагрузках. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую пластичность и сопротивление хрупкому разрушению.
Механические свойства стали 20Х (в состоянии поставки или после термообработки)
Механические свойства проката из стали 20Х зависят от состояния поставки: поставляется в состоянии поставки (горячекатаное) или после термической обработки (улучшение — закалка и высокий отпуск). Ниже приведены данные для стали после улучшения (наиболее распространённый вариант для изделий ?280 мм):
| 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 при +20?°C), Дж/см? | не менее 59 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 217 |
Примечание:
При цементации и последующей закалке поверхность детали приобретает высокую твёрдость (до 58–63 HRC), в то время как сердцевина остаётся вязкой и прочной. Это делает сталь 20Х идеальной для изготовления шестерён, валов, осей, кулачков, шпинделей и других деталей, подвергающихся поверхностному износу и динамическим нагрузкам.
Физические свойства стали 20Х
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления, °C | около 1460–1500 |
| Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | 2,2·10?? |
| Теплопроводность при 100?°C, Вт/(м·К) | 47 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 1/°C | 11,5·10?? |
| Удельная теплоёмкость при 20?°C, Дж/(кг·К) | 470 |
Особенности:
Сталь 20Х обладает типичными для легированных сталей физическими характеристиками. Высокая плотность и модуль упругости обеспечивают жёсткость конструкций. Низкая теплопроводность требует внимания при термообработке — необходим медленный нагрев и охлаждение для предотвращения коробления.
Технологические свойства
Свариваемость
Сталь 20Х сваривается без ограничений, но при толщине сечения более 25 мм рекомендуется подогрев до 200–300?°C и последующий отпуск при 600–650?°C. Применяются электродуговая, аргонодуговая и контактная сварка. После сварки возможна термообработка для снятия остаточных напряжений.
Обрабатываемость резанием
В состоянии поставки (горячекатаном) сталь 20Х имеет удовлетворительную обрабатываемость. После улучшения обработка затруднена из-за повышенной твёрдости. Рекомендуется использовать твёрдосплавные резцы и СОЖ. Коэффициент обрабатываемости — 0,7 по сравнению со сталью 45.
Склонность к отпускной хрупкости
Сталь склонна к отпускной хрупкости II рода при медленном охлаждении в интервале 500–600?°C. Чтобы избежать этого, после отпуска детали охлаждают в воде или масле.
Коррозионная стойкость
Сталь 20Х не обладает повышенной коррозионной стойкостью. При эксплуатации в агрессивных средах требуется защитное покрытие (цинкование, фосфатирование, лакокрасочные материалы).
Термическая обработка
- Отжиг: 860–880?°C, охлаждение с печью — для снятия напряжений и улучшения обрабатываемости.
- Нормализация: 880–920?°C, охлаждение на воздухе — для улучшения структуры.
- Закалка: 860–880?°C в воде или масле.
- Отпуск: 500–600?°C — для получения оптимального сочетания прочности и вязкости.
- Цементация: 920–950?°C в твёрдом, газообразном или жидким карбюризаторе в течение 4–8 часов, с последующей закалкой и отпуском.
После цементации толщина упрочнённого слоя составляет 0,8–1,5 мм, а твёрдость поверхности — 58–63 HRC.
Области применения стали 20Х
Круг стальной 20Х ?280 мм — это универсальный заготовительный материал, используемый в машиностроении, энергетике, авиации, станкостроении и других отраслях, где требуются детали с высокой прочностью, износостойкостью и сопротивлением усталости.
1. Машиностроение и автомобилестроение
Из круга 20Х изготавливают шестерни, валы, полуоси, шпиндели, кулачки, червяки, пальцы и другие детали трансмиссии. Благодаря способности к цементации, поверхность таких деталей становится износостойкой, а сердцевина — вязкой, что предотвращает хрупкое разрушение при ударных нагрузках.
2. Энергетика и турбостроение
Используется для изготовления роторов, валов турбин, осей подшипников, работающих при повышенных температурах и циклических нагрузках. Сталь сохраняет прочность при температурах до 400?°C.
3. Авиационная промышленность
Применяется в производстве деталей шасси, рулевых механизмов, элементов трансмиссии вертолётов и самолётов, где критически важны надёжность и долговечность.
4. Станкостроение
Из круга 20Х изготавливают шпиндели, направляющие, цилиндры, штоки, подвергающиеся трению и нагрузкам. После термообработки такие детали имеют высокую точность и долгий срок службы.
5. Горнодобывающая и нефтегазовая отрасли
Используется для производства деталей бурового оборудования, штоков насосов, шестерён редукторов, работающих в тяжёлых условиях.
6. Железнодорожное машиностроение
Применяется для изготовления осей вагонов, колёсных пар, шестерён тяговых редукторов, где важна усталостная прочность.
7. Тяжёлое машиностроение
Круг 280 мм — это заготовка для крупногабаритных деталей, таких как валы прокатных станов, шестерни редукторов, элементы прессов и ковочных машин.
8. Приборостроение
В прецизионных механизмах — шестерни, оси, кулачки, где требуется высокая точность и износостойкость.
9. Военная и оборонная промышленность
Используется для изготовления деталей бронетехники, оптико-механических систем, узлов управления, где предъявляются повышенные требования к надёжности.
10. Металлообработка и ремонтное производство
Широко применяется для восстановления изношенных деталей методом наплавки, а также в качестве заготовки для механической обработки на токарных, фрезерных и шлифовальных станках.
Преимущества стали 20Х
- Высокая прокаливаемость благодаря содержанию хрома.
- Отличное сочетание прочности и вязкости после термообработки.
- Возможность поверхностного упрочнения (цементация, нитроцементация, азотирование).
- Хорошая обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии.
- Умеренная стоимость по сравнению с более легированными сталями.
- Доступность в виде проката больших диаметров (до 300 мм и более).
Рекомендации по хранению и транспортировке
- Хранить в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков.
- При хранении на открытой площадке использовать подкладки и укрытие.
- Не допускать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли).
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлических грузов.
- При погрузке и разгрузке использовать стропы, исключающие повреждение поверхности.
Заключение
Круг стальной 20Х ?280 мм — это высококачественный конструкционный материал, сочетающий в себе прочность, вязкость и технологичность. Его применение оправдано в ответственных узлах, где требуется длительный срок службы, устойчивость к износу и динамическим нагрузкам. Благодаря чётко регламентированному химическому составу и стабильным механическим свойствам, сталь 20Х остаётся одной из самых востребованных в машиностроении.
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с гарантией качества и соответствия ГОСТ.
?? 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.
