Круг 20х2н4а 300 мм ТУ-14-1-2118, 4543-16, 2ГП~

Круг 20Х2Н4А ?300 мм, ТУ 14-1-2118-2001, 4543-16, 2ГП~

Основные технические характеристики
Круг стальной диаметром 300 мм марки стали 20Х2Н4А — это высококачественный прокат, произведённый в соответствии с техническими условиями ТУ 14-1-2118-2001, а также требованиями ГОСТ 4543-16 и категории качества 2ГП~ (горячекатаный, повышенной точности по размерам, с контролем механических свойств и химического состава). Данный вид металлопроката предназначен для применения в ответственных узлах и агрегатах, где требуется высокая прочность, износостойкость, устойчивость к ударным и циклическим нагрузкам.

Материал относится к классу легированных конструкционных сталей, специально разработанных для изготовления деталей, подвергающихся термической обработке (улучшению, цементации, закалке с последующим отпуском). Благодаря оптимальному сочетанию легирующих элементов, круг 20Х2Н4А обеспечивает превосходные эксплуатационные характеристики в сложных условиях.

Химический состав (по массе, %)
Марка стали 20Х2Н4А — это низкоуглеродистая сталь с повышенным содержанием никеля и хрома, что обеспечивает высокую прокаливаемость, прочность и вязкость. Химический состав строго регламентирован и соответствует нормам ТУ и ГОСТ:

• 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): не более 0,025%
• Фосфор (P): не более 0,025%
• Алюминий (Al): 0,02–0,06%
• Железо (Fe): остальное

Благодаря высокому содержанию никеля, сталь обладает повышенной вязкостью и ударной прочностью даже при низких температурах. Хром улучшает твёрдость, износостойкость и сопротивление коррозии. Молибден повышает прокаливаемость и стабильность структуры при термообработке. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую пластичность и устойчивость к хрупкому разрушению.

Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики круга 20Х2Н4А ?300 мм определяются после термической обработки по режиму улучшения. Данные получены при испытаниях на образцах, вырезанных из тела проката:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа
• Предел текучести (?0,2): не менее 785 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 12%
• Относительное сужение (?): не менее 55%
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 98 Дж/см?
• Твёрдость по Бринеллю (HB): 269–321

Высокие показатели прочности и пластичности позволяют использовать данный материал в условиях переменных и ударных нагрузок. Ударная вязкость на уровне 98 Дж/см? свидетельствует о высокой сопротивляемости хрупкому разрушению, что особенно важно для деталей, работающих при динамических нагрузках.

Физические свойства
Физические характеристики стали 20Х2Н4А определяют её поведение при изменении температуры, а также влияют на процессы термообработки, сварки и эксплуатации:

• Плотность: 7,85 г/см?
• Модуль упругости (Е): 2,1?10? МПа
• Модуль сдвига (G): 8,1?10? МПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29
• Температура плавления: около 1420–1460?°C
• Коэффициент линейного расширения (20–100?°C): 11,5?10?? 1/°C
• Теплопроводность (при 100?°C): 29 Вт/(м·К)
• Удельная теплоёмкость (при 20?°C): 460 Дж/(кг·К)
• Удельное электрическое сопротивление: 0,62 мкОм·м

Плотность стали позволяет точно рассчитывать вес конструкций. Низкий коэффициент теплового расширения обеспечивает стабильность геометрии деталей при изменении температуры. Теплопроводность и теплоёмкость важны при проектировании узлов, подвергающихся нагреву.

Технологические свойства
Круг 20Х2Н4А обладает отличными технологическими характеристиками, что делает его удобным для обработки на производстве:

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Рекомендуется предварительный подогрев до 200–300?°C и последующий отпуск. Сварка возможна всеми видами дуговой и контактной сварки.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки — удовлетворительная, после улучшения — снижается из-за высокой твёрдости. Рекомендуется использовать твёрдосплавные инструменты.
• Обработка давлением: хорошо деформируется в горячем состоянии. Прокат производится методом горячей прокатки с последующим охлаждением в контролируемых условиях.
• Коррозионная стойкость: выше, чем у углеродистых сталей, благодаря содержанию хрома и никеля, но не является нержавеющей. При длительном хранении рекомендуется защита от влаги.
• Шлифуемость: хорошая, особенно после термообработки. Возможна высокоточная обработка до шероховатости Ra 0,8 мкм и ниже.

Материал поддаётся цементации, что позволяет формировать на поверхности твёрдый, износостойкий слой при сохранении вязкой сердцевины. Это особенно важно для зубчатых колёс, валов, шестерён и других деталей, подвергающихся трению.

Вес и расчётные данные

• Диаметр круга: 300 мм (0,3 м)
• Площадь поперечного сечения:
  S=??r2=3.1416?(0.15)2=0.070686 м2
• Плотность стали: 7850 кг/м?
• Масса одного погонного метра:
  $m=S??=0.070686?7850?554.9кг/м$

Таким образом, масса одного метра круга ?300 мм составляет около 555 кг.

• Количество метров в одной тонне (1000 кг):
  L=554.91000?1.80 м

Следовательно, в одной тонне содержится примерно 1,8 метра проката указанного диаметра. Эти данные важны для расчёта транспортных расходов, планирования загрузки оборудования и расчёта себестоимости изделий.

Область применения
Круг 20Х2Н4А ?300 мм широко применяется в машиностроении, энергетике, авиации, судостроении и других отраслях, где предъявляются высокие требования к прочности, надёжности и долговечности деталей.

1. Авиационная промышленность
Из данной стали изготавливают валы компрессоров, шестерни редукторов, оси шарниров и другие ответственные элементы, работающие при высоких нагрузках и вибрациях. Высокая вязкость и сопротивление усталости делают её идеальной для авиадвигателей.

2. Энергетическое машиностроение
Используется для производства роторов турбин, валов генераторов, муфт и других крупногабаритных деталей, подвергающихся циклическим нагрузкам. Сталь сохраняет свои свойства при длительной эксплуатации под нагрузкой.

3. Тяжёлое машиностроение
Круг применяется для изготовления валов прокатных станов, шпинделей, коленчатых валов, шестерён коробок передач. После цементации и закалки поверхность приобретает высокую твёрдость (до 58–62 HRC), а сердцевина остаётся вязкой.

4. Судостроение
Используется в производстве валопроводов, рулевых механизмов, шарниров и других узлов, работающих в агрессивной среде. Высокая коррозионная стойкость и ударная вязкость обеспечивают надёжность в морских условиях.

5. Нефтегазовое оборудование
Применяется для изготовления штоков, шпинделей, шестерён насосов и компрессоров, работающих под высоким давлением и в условиях абразивного износа.

6. Военная и оборонная промышленность
Сталь используется в производстве деталей бронетехники, трансмиссий, опорных узлов, где требуется высокая надёжность и живучесть.

7. Промышленные редукторы и передачи
Благодаря отличной прокаливаемости, круг 20Х2Н4А обеспечивает равномерную структуру по всему сечению, что особенно важно для крупных шестерён диаметром более 200 мм.

Особенности поставки и контроля качества
Круг поставляется в отрезках длиной от 1 до 6 метров, с контролем геометрических размеров, механических свойств и химического состава. Каждая партия сопровождается паспортом качества, в котором указаны:

• Марка стали
• Номер плавки
• Результаты химического анализа
• Данные механических испытаний
• Режим термообработки (если применялся)
• Соответствие ТУ 14-1-2118-2001 и ГОСТ 4543-16

Материал проходит ультразвуковой контроль (УЗК) на отсутствие внутренних дефектов, что гарантирует его пригодность для изготовления ответственных деталей.

Преимущества материала

• Высокая прочность и вязкость
• Отличная прокаливаемость даже в крупных сечениях
• Хорошая обрабатываемость после термообработки
• Возможность упрочнения поверхностных слоёв (цементация, азотирование)
• Стабильность свойств при длительной эксплуатации
• Соответствие международным аналогам (например, 1.6587 по DIN, 36CrNiMo4 по EN)

Заключение
Круг стальной 20Х2Н4А ?300 мм — это высокотехнологичный продукт, предназначенный для производства деталей, работающих в экстремальных условиях. Благодаря идеальному сочетанию легирующих элементов, строгому контролю качества и соответствию современным стандартам, он является незаменимым материалом в современном машиностроении.

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 нужную марку стали, рассчитать объём поставки и организовать доставку в любой регион России.