- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А ?260 мм, ТУ 14-1-2118, 4543-16, 3ГП~
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20Х2Н4А
- Диаметр прутка: 260 мм
- Нормативный документ: ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16
- Группа поставки: 3ГП~ (третья группа качества по механическим свойствам)
- Тип проката: Горячекатаный круг
- Вес 1 метра погонного: 41,84 кг
- Количество метров в одной тонне: 23,90 м
Химический состав стали 20Х2Н4А (по массе, %)
Сталь марки 20Х2Н4А относится к легированным конструкционным сталям повышенной прочности, предназначенным для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и динамических воздействий. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, вязкость и усталостную прочность.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 3,25–3,75 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Остаточные элементы (As, Sn и др.) | ? 0,030 |
Высокое содержание никеля обеспечивает повышенную вязкость и ударную прочность при низких температурах. Хром и молибден способствуют улучшению прокаливаемости и повышению твёрдости после термообработки. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла и уменьшает склонность к хрупкому разрушению.
Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические свойства определяются при испытаниях на растяжение и ударный изгиб. Условия испытаний соответствуют требованиям ГОСТ 4543-16 и ТУ 14-1-2118.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 13 |
| Относительное сужение (?), % | ? 55 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | ? 98 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Данные свойства достигаются после термической обработки, включающей закалку в масло с температуры 840–860?°C и высокий отпуск при 580–620?°C. Такой режим обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности, что особенно важно для деталей, работающих под циклическими нагрузками.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (?), 10??/°C (20–100?°C) | 11,5 |
| Удельная теплоёмкость (с), Дж/(кг·°C) при 20?°C | 475 |
| Теплопроводность (?), Вт/(м·°C) при 100?°C | 36 |
| Удельное электрическое сопротивление (?), 10?? Ом·м | 0,60 |
Физические свойства позволяют использовать сталь в широком диапазоне температур — от -60?°C до +400?°C. Материал сохраняет стабильность размеров и форму при термических колебаниях, что важно при эксплуатации в условиях переменных климатических и технологических нагрузок.
Технологические свойства
Сталь 20Х2Н4А обладает высокими технологическими характеристиками, что делает её пригодной для сложных видов обработки:
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг или высокий отпуск). Применяются электродуговые и аргонодуговые методы сварки с использованием низководородных электродов.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) обрабатываемость составляет 65–70?% от обрабатываемости стали 45. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты. Оптимальные режимы: подача 0,2–0,4 мм/об, скорость резания 80–120 м/мин.
- Обработка давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1180–800?°C. Заготовки перед ковкой подвергаются медленному нагреву для предотвращения трещин.
- Шлифуемость: Высокая. После термообработки сталь хорошо поддаётся шлифованию с использованием абразивных кругов на керамической связке. Рекомендуется охлаждение СОЖ для предотвращения прижогов.
- Прокаливаемость: Высокая. Гарантированная прокаливаемость — до 100 мм в диаметре. Для прутков диаметром 260 мм прокаливаемость обеспечивается за счёт высокого содержания никеля и молибдена, что позволяет достичь однородной структуры по всему сечению.
Структура и микроструктура
После термической обработки (улучшения) структура стали представляет собой сорбит отпуска, что обеспечивает высокую прочность и пластичность. Зернистость аустенита — не грубее 5 балла по шкале ГОСТ 5639. Микроструктура должна быть однородной, без следов пережога, ликвации, трещин и неметаллических включений выше допустимых норм.
Макро- и микроструктура контролируется по ГОСТ 10243, ГОСТ 1778. Допускается наличие равномерно распределённых неметаллических включений не выше 2 балла по сульфидам, оксидам и силикатам.
Область применения
Круг из стали 20Х2Н4А диаметром 260 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в производстве ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками и в условиях износа. Благодаря высокой прочности, вязкости и усталостной стойкости, сталь используется для изготовления:
- Валов и осей тяжёлых машин, включая турбины, компрессоры, редукторы и прессы;
- Шестерён и колёс в зубчатых передачах, особенно в энергетическом и транспортном машиностроении;
- Болтов и шпилек высокой прочности (класс прочности 10.9 и выше);
- Коленчатых и распределительных валов в двигателях внутреннего сгорания;
- Деталей шасси и трансмиссии в авиационной и железнодорожной отраслях;
- Элементов нефтегазового оборудования, работающих под давлением и в агрессивных средах;
- Корпусов и фланцев для арматуры высокого давления;
- Деталей горно-шахтного оборудования, подвергающихся ударным нагрузкам;
- Компонентов судовых механизмов, включая гребные валы и редукторы;
- Элементов промышленных роботов и автоматизированных линий, где требуется высокая надёжность и долговечность.
Благодаря высокой чистоте стали и стабильности свойств по сечению, круг ?260 мм может использоваться для изготовления крупногабаритных деталей без риска внутренних дефектов и расслоений. Материал устойчив к усталостному разрушению, что критически важно при длительной эксплуатации в условиях переменных нагрузок.
Особенности поставки и контроль качества
Поставка осуществляется в виде мерных и немерных прутков длиной от 2 до 6 метров. Поверхность круга должна быть чистой, без трещин, закатов, плен и других дефектов, выводящих за пределы допусков. Допускаются мелкие забоины и царапины глубиной не более 0,2 мм.
Каждая партия сопровождается паспортом качества, в котором указаны:
- марка стали;
- химический состав;
- результаты механических испытаний;
- режим термообработки;
- данные ультразвукового контроля (при необходимости);
- соответствие требованиям ТУ и ГОСТ.
Контроль качества включает:
- спектральный анализ на оптическом эмиссионном спектрометре;
- испытания на растяжение и ударный изгиб;
- контроль твёрдости;
- ультразвуковой контроль (по требованию);
- макро- и микроструктурный анализ.
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется провести стабилизирующий отпуск при 550–570?°C для снятия внутренних напряжений.
- При термообработке деталей необходимо строго соблюдать режимы нагрева и охлаждения для предотвращения коробления и трещин.
- После механической обработки рекомендуется дробеструйная обработка для повышения усталостной прочности.
- В условиях агрессивной среды — нанесение защитных покрытий (фосфатирование, цинкование, нитроцементация).
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката для промышленных предприятий. У нас вы найдёте широкий ассортимент легированных сталей, строгое соответствие стандартам и оперативную доставку по России и СНГ.
Не упустите возможность обеспечить своё производство надёжным и долговечным материалом.
?? Позвоните нам уже сегодня по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют по всем техническим вопросам, помогут подобрать оптимальный режим поставки и предложат выгодные условия сотрудничества.
Выбирайте качество. Выбирайте надёжность. Выбирайте ООО «Металлотрейд».
