Круг 20х2н4а 280 мм ТУ-14-1-2118, 4543-16, 3ГП~
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20Х2Н4А ?280 мм, ТУ 14-1-2118-2003, ГОСТ 4543-71, группа по поставке 3ГП
Основные технические характеристики
Круг стальной марки 20Х2Н4А диаметром 280 мм — это высококачественный прокат, произведённый по техническим условиям ТУ 14-1-2118-2003, с дополнительным соответствием требованиям ГОСТ 4543-71, группа по поставке 3ГП (третья группа прочности). Данный вид металлопроката предназначен для применения в ответственных узлах и деталях, работающих в условиях повышенных нагрузок, ударов и износа. Круг поставляется в термообработанном состоянии — после закалки и высокого отпуска, что обеспечивает стабильность механических свойств и высокую прочность.
Химический состав стали 20Х2Н4А (по массе, %)
Марка стали 20Х2Н4А относится к легированным конструкционным сталям, предназначенным для изготовления деталей, подвергающихся цементации. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, износостойкость и прочность поверхностного слоя после термообработки.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,23 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 3,25–3,75 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсен (As) | не более 0,08 |
| Остаточный алюминий (Al) | не менее 0,020 |
Специальная маркировка «А» в названии стали указывает на её высокое качество — сталь выплавляется с применением особо чистых шихтовых материалов и дополнительных методов рафинирования, что снижает содержание вредных примесей и неметаллических включений. Это делает сталь особенно пригодной для производства деталей авиационного, энергетического и тяжёлого машиностроения.
Механические свойства (в состоянии поставки: закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики контролируются по результатам испытаний на растяжение, ударную вязкость и твёрдость. Гарантированные значения соответствуют требованиям ТУ 14-1-2118 и ГОСТ 4543.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 12 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 55 |
| Ударная вязкость (KCU при -60?°C), Дж/см? | не менее 59 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), МПа | 269–321 |
Высокие показатели прочности и вязкости при отрицательных температурах позволяют использовать сталь в условиях низких температур, в том числе в северных регионах и при эксплуатации оборудования в зимний период.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
Физические параметры стали важны при проектировании деталей, расчётах термических режимов и выборе условий эксплуатации.
| 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 (в диапазоне 20–100?°C) | 11,5 |
| Теплопроводность (?), Вт/(м·°C) при 100?°C | 36 |
| Удельная теплоёмкость (С), Дж/(кг·°C) при 20?°C | 460 |
| Удельное электрическое сопротивление (?), Ом·м | 0,6 ? 10?? |
Плотность стали составляет 7850 кг/м?, что типично для легированных сталей. Низкая теплопроводность обуславливает необходимость аккуратного подбора режимов нагрева при термообработке, чтобы избежать внутренних напряжений и трещин.
Технологические свойства
Сталь марки 20Х2Н4А обладает высокой технологичностью при различных видах обработки:
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термическая обработка (отжиг). Использование аргонодуговой сварки с присадочной проволокой марки ЭХН80 или аналогичной рекомендуется для ответственных соединений.
- Обрабатываемость резанием: в отожжённом состоянии сталь обрабатывается удовлетворительно. После закалки и отпуска рекомендуется использовать твёрдосплавные или керамические инструменты с пониженными режимами резания.
- Склонность к отпускной хрупкости: сталь склонна к хрупкости при отпуске в интервале 450–550?°C. Рекомендуется быстрое охлаждение после отпуска в этой зоне.
- Формуемость: в горячем состоянии сталь хорошо деформируется. Ковка и штамповка проводятся в диапазоне температур 1180–850?°C.
- Прокаливаемость: высокая, за счёт содержания никеля и хрома. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 300 мм, что делает сталь пригодной для крупных деталей.
Вес и расчётные данные
Одним из важнейших параметров при расчёте стоимости и транспортировки является масса погонного метра и количество метров в одной тонне.
- Масса 1 погонного метра круга ?280 мм:
Масса=4??d2??=43,1416?(0,28)2?7850?482,6кг/м - Количество метров в одной тонне:
Длина=482,6кг/м1000кг?2,07м
Таким образом, 1 метр круга 280 мм весит около 482,6 кг, а в одной тонне содержится примерно 2,07 метра. Эти данные важны для логистики, расчёта грузоподъёмности транспорта и планирования заготовок.
Область применения
Круг из стали 20Х2Н4А диаметром 280 мм находит широкое применение в отраслях, где предъявляются высокие требования к прочности, износостойкости и надёжности.
- Авиационная промышленность — валы, шестерни, оси, шпиндели, работающие под высокими динамическими нагрузками. Сталь используется в редукторах, шасси и силовых агрегатах.
- Энергетическое машиностроение — детали турбин, компрессоров, валопроводов. Высокая вязкость при низких температурах делает сталь пригодной для арктических установок.
- Тяжёлое машиностроение — крупные шестерни, колёса, оси бульдозеров, экскаваторов, горнодобывающего оборудования.
- Нефтегазовое оборудование — валы насосов, шпиндели, шестерни буровых установок.
- Судостроение — детали гребных валов, редукторов, работающие в агрессивной среде.
- Автомобильная промышленность — ответственные детали трансмиссии и ходовой части для спецтехники.
- Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, колёсные пары, шестерни локомотивов.
- Робототехника и автоматизация — валы редукторов промышленных роботов.
- Военная техника — детали бронетехники, трансмиссии, элементы башен.
- Научные и испытательные установки — образцы для исследований, валы центрифуг, детали вакуумных систем.
Благодаря возможности цементации, сталь позволяет создавать детали с твёрдой, износостойкой поверхностью и вязкой, прочной сердцевиной. После цементации и закалки поверхностная твёрдость достигает HRC 58–62, а глубина упрочнённого слоя — до 1,5–2,5 мм, в зависимости от режима диффузионной обработки.
Особенности поставки и контроля качества
Круг поставляется в отрезках длиной от 1 до 6 метров, с торцовыми срезами под 90°. Поверхность контролируется визуально и ультразвуковым методом (УЗК) — по требованию заказчика. Сталь проходит полный комплекс испытаний: химический анализ, механические испытания, контроль микроструктуры (по шкалам ГОСТ 8233, ГОСТ 5639), проверка на макро- и микронесплошности.
Макроструктура должна быть однородной, без трещин, усадочных рыхлот, инородных включений. Микроструктура — мелкозернистый сорбит отпуска, без признаков пережога и дефектов термообработки.
Рекомендации по хранению и транспортировке
Металлопрокат должен храниться в закрытых складах на поддонах, исключающих контакт с грунтом. При длительном хранении рекомендуется нанесение временной антикоррозионной смазки. Транспортировка осуществляется в крытых вагонах или автомобилях, с фиксацией пакетов от смещения.
Заключение
Круг стальной 20Х2Н4А ?280 мм, произведённый по ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-71, группа 3ГП, — это высокотехнологичный продукт, отвечающий самым строгим требованиям промышленности. Его сочетание прочности, вязкости, прокаливаемости и технологичности делает его незаменимым в производстве ответственных деталей. Благодаря высокому качеству стали и строгому контролю на всех этапах производства, данный прокат обеспечивает длительный срок службы и высокую надёжность в эксплуатации.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Для консультации и оформления заказа звоните по телефонам: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный объём поставки, рассчитать стоимость доставки и ответят на все технические вопросы.