- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А 100 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-71, группа поставки 2ГП
Основные технические характеристики
Круг стальной 20Х2Н4А диаметром 100 мм — это высококачественный прокат, произведённый из легированной конструкционной стали марки 20Х2Н4А по нормативным документам ГОСТ 2590-06 (прокат сортовой стальной круглого сечения) и ГОСТ 4543-71 (прокат из легированных и конструкционных сталей). Поставляется в группе 2ГП, что означает: металл прошёл полный комплекс испытаний по химическому составу, механическим свойствам и макроструктуре, соответствует всем требованиям для применения в ответственных узлах и агрегатах.
Химический состав стали 20Х2Н4А (по ГОСТ 4543-71), %
Стали марки 20Х2Н4А относятся к классу хромоникелевых легированных сталей, предназначенных для изготовления деталей, подвергающихся цементации и последующей термообработке. Химический состав строго нормирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, прочность сердцевины и износостойкость поверхности после цементации.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 3,25–3,65 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсен (As) | ? 0,08 |
Особенности состава:
Высокое содержание никеля (до 3,65%) придаёт стали повышенную вязкость, устойчивость к ударным нагрузкам и коррозии. Хром способствует повышению твёрдости, износостойкости и улучшает прокаливаемость. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла, уменьшает склонность к хрупкости и трещинообразованию при термообработке.
Механические свойства (после термообработки)
Круг 20Х2Н4А поставляется в состоянии поставки: после отжига или высокого отпуска, но для достижения максимальных эксплуатационных характеристик применяется цементация с последующей закалкой и низким отпуском. Ниже приведены усреднённые значения механических свойств после полного цикла термообработки:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление (?в) | ? 980 МПа |
| Предел текучести (?0,2) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при -60°C) | ? 78 Дж/см? |
| Твёрдость после цементации | 58–63 HRC (поверхность) |
| Твёрдость сердцевины | 30–42 HRC |
Примечание: Механические свойства могут варьироваться в зависимости от режима термообработки, но при соблюдении технологического регламента достигаются стабильные и воспроизводимые результаты.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 210 ГПа |
| Модуль сдвига (G) | 81 ГПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100°C) | 29 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (с) | 460 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1480–1520 °C |
| Коэффициент линейного расширения | 12,5·10?? К?? (в диапазоне 20–600°C) |
Особенности:
Сталь обладает хорошей теплостойкостью до 400°C, что позволяет использовать её в узлах с повышенными температурными нагрузками. Низкий коэффициент теплового расширения обеспечивает стабильность геометрии при циклических нагревах.
Технологические свойства
| Показатель | Характеристика |
|---|---|
| Свариваемость | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется предварительный подогрев до 200–300°C и последующий отпуск. |
| Обрабатываемость резанием | Удовлетворительная. После отжига твёрдость — 229–269 HB. Коэффициент обрабатываемости — 0,65 (по сравнению с 45 сталью). |
| Обработка давлением | Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1200–800°C. |
| Прокаливаемость | Высокая. Глубина прокаливания — до 30 мм при охлаждении в масле. |
| Цементуемость | Отличная. Глубина цементованного слоя — 1,0–2,5 мм. |
| Шлифуемость | Хорошая, особенно после стабилизирующего отпуска. |
Рекомендации по термообработке:
- Цементация: 920–950°C, выдержка 6–10 часов в насыщающей среде (газ, твёрдый карбюратор).
- Закалка: 800–820°C, охлаждение в масле.
- Низкий отпуск: 150–200°C, выдержка 1–2 часа, охлаждение на воздухе.
Вес и расчётные данные
- Диаметр круга: 100 мм (0,1 м)
- Площадь поперечного сечения:
??r2=3.1416?(0.05)2=0.007854 м2 - Плотность стали: 7850 кг/м?
- Масса 1 погонного метра:
m=0.007854?1?7850=61.65 кг/м
Итого:
- Вес одного метра круга 100 мм — 61,65 кг.
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
1000/61.65?16.22 метра
Таким образом, в одной тонне содержится примерно 16,2 метра проката данного диаметра. Это позволяет точно планировать транспортировку, хранение и расчёт расхода материала при раскрое.
Область применения
Круг из стали 20Х2Н4А диаметром 100 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в узлах, работающих при высоких нагрузках, ударных воздействиях и износе. Благодаря сочетанию высокой прочности, вязкости и износостойкости после цементации, этот материал незаменим в следующих отраслях:
1. Автомобильная промышленность
Используется для изготовления:
- Шестерён коробок передач
- Вал-шестерён
- Кулачковых муфт
- Шлицевых валов
- Шатунов (в некоторых моделях)
2. Авиационная и космическая отрасль
Детали, работающие в условиях экстремальных нагрузок:
- Оси и пальцы шасси
- Шестерни редукторов
- Элементы трансмиссии вертолётов
3. Судостроение
- Шестерни главных редукторов
- Валы гребных винтов (промежуточные участки)
- Детали рулевых приводов
4. Тяжёлое машиностроение
- Шестерни экскаваторов, бульдозеров, тракторов
- Оси и валы трансмиссий карьерных самосвалов
- Детали буровых установок
5. Энергетика
- Детали турбин и редукторов
- Шестерни насосов высокого давления
- Валы компрессоров
6. Железнодорожное машиностроение
- Шестерни тяговых редукторов локомотивов
- Оси колёсных пар (в составе узлов)
- Детали тормозных механизмов
7. Робототехника и автоматизация
- Высоконагруженные шестерни редукторов промышленных роботов
- Валы прецизионных механизмов
8. Медицинское оборудование
- Детали стерилизационных автоклавов
- Элементы хирургических инструментов (в составе узлов)
9. Нефтегазовая отрасль
- Шестерни насосов для перекачки нефти и газа
- Детали буровых головок
- Валы компрессорных станций
10. Военная промышленность
- Детали трансмиссий бронетехники
- Шестерни прицельных систем
- Элементы башенных механизмов
Преимущества стали 20Х2Н4А
- Высокая вязкость при низких температурах — ударная вязкость сохраняется даже при -60°C, что критично для северных регионов.
- Отличная цементуемость — позволяет формировать твёрдый, износостойкий поверхностный слой при сохранении вязкой сердцевины.
- Малая склонность к отпускной хрупкости — благодаря низкому содержанию примесей.
- Стабильность свойств по длине и сечению — за счёт однородной структуры и контролируемого производства.
- Долговечность — ресурс деталей из этой стали в 2–3 раза выше, чем из углеродистых аналогов.
Условия хранения и транспортировки
Рекомендуется хранить круг в закрытом сухом помещении, на поддонах, без контакта с грунтом. При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами. Транспортировка — любым видом транспорта, с соблюдением мер против повреждения поверхности (особенно важно для последующей механической обработки).
Заключение
Круг стальной 20Х2Н4А 100 мм — это высокотехнологичный продукт, соответствующий самым строгим требованиям современного машиностроения. Его уникальное сочетание химического состава, механических и физических свойств делает его незаменимым для производства ответственных деталей, работающих в экстремальных условиях. Материал обеспечивает высокую надёжность, долговечность и безопасность в эксплуатации.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с многолетним опытом.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты помогут с выбором, расчётом и организацией поставки.
