- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20Х2Н4А ?180 мм, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, группа поставки 3ГП
Основные технические характеристики
Круг стальной марки 20Х2Н4А диаметром 180 мм — это высококачественный прокат, производимый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (прокат сортовой стальной круглого сечения) и ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированной конструкционной стали). Поставляется в группе поставки 3ГП, что означает контроль механических свойств, химического состава и макроструктуры по каждой плавке. Такой уровень контроля гарантирует стабильность характеристик и пригодность для ответственных узлов в машиностроении и энергетике.
Данный прокат изготавливается из стали марки 20Х2Н4А, которая относится к классу легированных конструкционных сталей повышенной прочности, предназначенных для изготовления деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, динамических и ударных воздействий. Благодаря специальной термической обработке — цементации с последующей закалкой и низким отпуском — сталь приобретает высокую поверхностную твёрдость при сохранении вязкой сердцевины.
Химический состав (по ГОСТ 4543-2016, % по массе)
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,23 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 3,25–3,75 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Азот (N) | не более 0,011 |
Марка 20Х2Н4А — это низкоуглеродистая сталь с повышенным содержанием никеля, что обеспечивает высокую прокаливаемость, ударную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению при низких температурах. Наличие хрома и молибдена способствует упрочнению твёрдого раствора и повышает устойчивость к коррозии и термической усталости.
Механические свойства (после цементации и термообработки)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Предел прочности (?в), МПа | не менее 1080 |
| Предел текучести (?0,2), МПа | не менее 880 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 11 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 55 |
| Ударная вязкость (KCU при -60?°C), Дж/см? | не менее 59 |
| Твёрдость поверхности (после цементации и закалки), HRC | 58–63 |
| Твёрдость сердцевины, HRC | 30–40 |
Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах делает сталь пригодной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера и в холодном климате. Устойчивость к циклическим нагрузкам и усталостному разрушению позволяет использовать её в высоконагруженных передачах, шестернях, валах и осях.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления, °C | ~1420–1460 |
| Теплопроводность при 20?°C, Вт/(м·К) | 40,7 |
| Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·К) | 477 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 1/°C | 11,5?10?? |
Плотность стали 20Х2Н4А близка к стандартной для углеродистых и легированных сталей, что позволяет использовать привычные расчёты при проектировании конструкций. Низкий коэффициент теплового расширения обеспечивает стабильность геометрии при изменении температуры, что важно для прецизионных деталей.
Технологические свойства
- Свариваемость: Сложная. Требуется подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка. Не рекомендуется для ответственных сварных конструкций без специальной технологии.
- Обрабатываемость резанием: Удовлетворительная в отожжённом состоянии. После цементации и закалки — только абразивная обработка (шлифование).
- Обрабатываемость давлением: Хорошая в горячем состоянии. Сталь подвергается ковке, штамповке и прокатке в диапазоне температур 1150–850?°C.
- Склонность к отпускной хрупкости: Повышенная. Рекомендуется избегать отпуска в интервале 250–400?°C.
- Флокеночувствительность: Повышенная. Производство осуществляется с применением вакуумирования стали для удаления водорода.
Вес и расчётные данные
- Диаметр круга: 180 мм
- Площадь поперечного сечения:
A=4?d2=43.1416?(0.18)2=0.02545 м2 - Масса 1 метра погонного:
m=A??=0.02545?7850=199.8 кг/м
Таким образом, вес одного метра круга ?180 мм составляет 199,8 кг.
- Количество метров в одной тонне:
N=199.8 кг/м1000 кг=5.005 м
Следовательно, в одной тонне содержится примерно 5,0 метров проката.
Эти данные важны для расчёта транспортных расходов, планирования загрузки оборудования и оптимизации производственных процессов.
Область применения
Круг из стали 20Х2Н4А диаметром 180 мм находит широкое применение в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и долговечности деталей. Ниже приведены основные сферы использования:
1. Авиационная промышленность
Из данной стали изготавливают валы компрессоров, шестерни редукторов, оси подшипников и другие ответственные элементы силовых установок. Высокая вязкость при низких температурах и сопротивление усталости делают её идеальной для работы на высоте и в условиях экстремальных нагрузок.
2. Машиностроение
Применяется для производства шестерён, кулачков, червяков, валов-шестерён и других деталей зубчатых передач. После цементации поверхность детали становится износостойкой, а сердцевина остаётся вязкой, что предотвращает хрупкое разрушение.
3. Энергетическое машиностроение
Используется в турбинах, редукторах электрогенераторов, приводах насосов. Сталь выдерживает длительные циклические нагрузки и работает в условиях повышенных температур.
4. Транспортное машиностроение
Применяется в производстве трансмиссий железнодорожного подвижного состава, карданных валов, полуосей грузовых автомобилей и тяжёлой техники.
5. Нефтегазовое оборудование
Из круга ?180 мм изготавливают валы насосов, шпиндели и другие узлы, работающие в агрессивных средах и под высоким давлением. Никелевое легирование повышает коррозионную стойкость.
6. Военная и оборонная промышленность
Сталь используется для производства деталей бронетехники, опорных узлов, механизмов наведения и других элементов, где требуется высокая надёжность и живучесть.
7. Робототехника и прецизионные механизмы
Благодаря высокой точности обработки и стабильности размеров после термообработки, сталь применяется в приводах промышленных роботов и автоматизированных линиях.
8. Судостроение
Используется в механизмах рулевого управления, приводах винтов, редукторах судовых двигателей. Устойчивость к вибрациям и коррозии в морской среде — важное преимущество.
9. Горнодобывающая промышленность
Детали из этой стали работают в условиях абразивного износа, ударных нагрузок и перепадов температур. Применяются в буровых установках, дробилках, конвейерных механизмах.
10. Ракетно-космическая техника
Используется в узлах управления, приводах механизмов разворота, валах гироскопов. Стабильность характеристик при экстремальных условиях — ключевое требование.
Технология обработки и термообработки
Для достижения заявленных свойств круг из стали 20Х2Н4А должен пройти следующие этапы обработки:
- Отжиг: для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.
- Черновая механическая обработка: токарная, фрезерная.
- Цементация: насыщение поверхности углеродом при температуре 900–950?°C в течение 6–10 часов. Глубина слоя — 1,2–1,8 мм.
- Закалка: охлаждение в масле после нагрева до 820–840?°C.
- Низкий отпуск: при 150–200?°C для снятия внутренних напряжений без потери твёрдости.
Контроль качества
Каждая партия проходит входной контроль по следующим параметрам:
- Химический состав — спектральный анализ по плавке.
- Механические свойства — испытания на растяжение, ударный изгиб.
- Макроструктура — проверка на отсутствие усадочных раковин, трещин, расслоений.
- Микроструктура — соответствие требованиям (зернистый перлит, отсутствие сетки цементита).
- Ультразвуковой контроль — при необходимости, для выявления внутренних дефектов.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд.
Не упустите возможность приобрести высококачественный круг 20Х2Н4А ?180 мм по выгодной цене и с гарантией соответствия ГОСТ
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
