- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А ?230 мм ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, группа поставки 3ГП
Основные технические характеристики
Круг стальной 20Х2Н4А ?230 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, динамических и ударных воздействий. Данный продукт изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (прокат сортовой стальной горячекатаный круглого сечения) и ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированной конструкционной стали), а также поставляется в соответствии с группой поставки 3ГП, что означает контроль механических свойств, химического состава и макроструктуры.
Диаметр проката — 230 мм, что делает его пригодным для дальнейшей обработки методами точения, фрезерования, шлифования и термической обработки. Продукт поставляется в виде мерных или немерных отрезков длиной от 2 до 12 метров, в зависимости от требований заказчика.
Химический состав стали 20Х2Н4А (по ГОСТ 4543-2016)
Сталь марки 20Х2Н4А относится к классу хромоникелевых легированных сталей с повышенным содержанием никеля, что обеспечивает высокую прокаливаемость, вязкость и сопротивление усталостным нагрузкам. Химический состав в пересчёте на массовую долю элементов соответствует следующим нормам:
| 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 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Азот (N) | ? 0,011 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особое внимание следует уделить содержанию никеля — его высокая концентрация (до 3,65%) обеспечивает стабильность аустенитной структуры, повышает ударную вязкость при низких температурах и улучшает коррозионную стойкость. Хром способствует образованию твёрдого карбидного каркаса, повышая износостойкость и твёрдость после закалки. Молибден уменьшает склонность к отпускной хрупкости и повышает прокаливаемость.
Механические свойства (после термообработки: улучшение — закалка + высокий отпуск)
После термической обработки по режиму улучшения (закалка в масле с последующим высоким отпуском при температуре 580–620?°C) сталь приобретает оптимальное сочетание прочности и пластичности. Механические свойства контролируются на образцах, вырезанных из тела проката, и соответствуют следующим нормам:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | ? 980 МПа |
| Предел текучести (?0,2) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 98 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Высокие показатели ударной вязкости и относительного сужения свидетельствуют о высокой пластичности и сопротивлении хрупкому разрушению, что особенно важно при эксплуатации в условиях переменных нагрузок.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,65 мкОм·м |
| Теплопроводность при 100?°C | 25 Вт/(м·К) |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/К |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 460 Дж/(кг·К) |
Плотность стали позволяет точно рассчитывать массу заготовок и деталей. Низкий коэффициент теплового расширения делает материал предсказуемым при нагреве, что важно при термообработке и сварке. Теплопроводность ниже, чем у углеродистых сталей, что требует более тщательного контроля температурных режимов при нагреве.
Технологические свойства
- Свариваемость: Сталь 20Х2Н4А ограниченно свариваема. Рекомендуется сварка с предварительным подогревом до 250–300?°C и последующей термической обработкой (отжигом или нормализацией) для снятия остаточных напряжений. Применяются электроды марок Э-12Х13Н4АМ, Э-10Х5М1 или аргонодуговая сварка с присадочной проволокой Св-08Х2Н4МА.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемые режимы: скорость резания — 60–90 м/мин, подача — 0,2–0,4 мм/об, глубина резания — до 3 мм. Использование СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей) обязательно.
- Обработка давлением: Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки — от 1200?°C до 800?°C. Заготовки охлаждаются медленно, в яме или песке, для предотвращения трещинообразования.
- Шлифуемость: Высокая. После термообработки сталь не склонна к шлифовальным трещинам при соблюдении режимов охлаждения и подачи.
- Коррозионная стойкость: Умеренная. Превосходит углеродистые стали, но уступает нержавеющим. Рекомендуется защита лакокрасочными покрытиями или смазками при хранении и эксплуатации в агрессивных средах.
Вес одного метра и количество метров в одной тонне
Масса одного погонного метра круга рассчитывается по формуле:
m=4??d2??
где:
- d=230 мм = 0,23 м — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали.
Подставляем значения:
m=43,1416?(0,23)2?7850=43,1416?0,0529?7850?41303,5?325,88 кг/м
Таким образом:
- Масса 1 метра круга ?230 мм — 325,88 кг.
- Количество метров в одной тонне (1000 кг):
L=325,881000?3,07 метра
Итого:
- 1 м пог. — 325,88 кг
- 1 тонна — ? 3,07 м погонных
Область применения
Круг из стали 20Х2Н4А ?230 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в производстве высоконагруженных деталей, работающих в условиях повышенных динамических и ударных нагрузок. Благодаря высокой прочности, вязкости и прокаливаемости, данная сталь используется для изготовления:
- Шестерён и колёс в редукторах тяжёлой техники, буровых установок и горнодобывающего оборудования;
- Валов и осей в авиационных и судовых трансмиссиях;
- Шпинделей и червячных передач в станках с ЧПУ;
- Крепёжных элементов повышенной прочности (шпильки, болты, гайки класса прочности 12.9 и выше);
- Деталей шасси в авиационной промышленности;
- Компонентов турбин и компрессоров, работающих при повышенных температурах;
- Инструмента для горячей деформации, где требуется сопротивление усталости и износу.
Благодаря высокому содержанию никеля, сталь 20Х2Н4А устойчива к низким температурам и может применяться в климатических условиях Крайнего Севера, где обычные стали склонны к хрупкому разрушению.
Рекомендации по термической обработке
Для достижения оптимальных механических свойств рекомендуется следующий режим термообработки:
- Нагрев под закалку: 830–850?°C в соляных ваннах или печах с защитной атмосферой.
- Охлаждение: в масле (индустриальное масло МГП-15 или аналоги).
- Отпуск: 580–620?°C, выдержка 2–3 часа, охлаждение на воздухе.
После такой обработки сталь приобретает мелкозернистую сорбитную структуру, обеспечивающую высокую прочность и вязкость. Контроль структуры проводится металлографическим анализом.
Контроль качества
Каждая партия проката проходит входной контроль по следующим параметрам:
- Внешний вид (отсутствие плен, закатов, трещин, рванин);
- Геометрические размеры (диаметр, овальность, кривизна);
- Механические испытания (на разрыв, удар, твёрдость);
- Химический анализ (спектральный или химический метод);
- Макро- и микроструктура (по шкалам ГОСТ 10243, ГОСТ 1778);
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика).
Условия хранения и транспортировки
Продукция хранится в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков. При длительном хранении рекоменд ется обработка антикоррозионными составами (ВНИИ НТЭ, ГЖ, ЛЗК). Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий. Запрещается сбрасывание, удары, нарушение упаковки.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката с сертифицированной продукцией и полным пакетом документов. У нас вы получите не только металл, соответствующий ГОСТ, но и профессиональную консультацию по подбору марки, термообработке и применению.
Позвоните нам прямо сейчас по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут оформить заказ, рассчитают стоимость доставки и подберут оптимальные условия поставки. Работаем с юридическими и физическими лицами, по России и в страны СНГ.
