- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А ?300 мм, ТУ 14-1-2118-2001, ГОСТ 4543-2016, группа по поставке — 3ГП
Общее описание
Круг стальной 20Х2Н4А ?300 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для использования в ответственных узлах и деталях, работающих в условиях повышенных нагрузок, вибраций и износа. Данный диаметр (300 мм) относится к категории крупного сортового проката и применяется в тяжёлом машиностроении, авиационной и оборонной промышленности, а также в энергетическом оборудовании.
Изготовление круга осуществляется в соответствии с техническими условиями ТУ 14-1-2118-2001 и общероссийским стандартом ГОСТ 4543-2016, что гарантирует соответствие продукции строгим требованиям по химическому составу, механическим и физическим свойствам. Группа по поставке — 3ГП, что означает: поставляется с полным комплексом механических испытаний, химического анализа и контролем ультразвуком (УЗК), обеспечивая максимальную надёжность и безопасность при эксплуатации.
Марка стали: 20Х2Н4А — расшифровка и назначение
Марка 20Х2Н4А относится к классу легированных сталей, предназначенных для изготовления высоконагруженных деталей, подвергающихся цементации и последующей термической обработке. Расшифровка маркировки:
- 20 — среднее содержание углерода в стали — 0,20% (0,17–0,23%);
- Х — наличие хрома (Cr);
- 2 — содержание хрома около 0,4–0,7%;
- Н — наличие никеля (Ni);
- 4 — содержание никеля около 3,25–4,25%;
- А — высококачественная сталь, с пониженным содержанием вредных примесей (серы и фосфора).
Сталь 20Х2Н4А отличается высокой прокаливаемостью, хорошей обрабатываемостью резанием в отожжённом состоянии и отличными свойствами после цементации и закалки. Благодаря сочетанию никеля и хрома обеспечивается высокая вязкость сердцевины и износостойкость поверхности.
Химический состав (по ГОСТ 4543-2016 и ТУ 14-1-2118)
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,23 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,40–0,70 |
| Никель (Ni) | 3,25–4,25 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсений (As) | ? 0,08 |
| Остаточный алюминий (Al) | ? 0,020 |
Сталь выплавляется в электросталеплавильных печах с последующей вакуумно-дуговой или электрошлаковой переплавкой (ЭШП), что обеспечивает высокую чистоту металла по неметаллическим включениям и однородность структуры по сечению.
Механические свойства (в состоянии поставки — после нормализации или отжига)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 785 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 588 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 13 |
| Относительное сужение (?), % | ? 50 |
| Ударная вязкость (KCU при -60°C), Дж/см? | ? 59 |
После цементации и закалки поверхность приобретает высокую твёрдость (HRC 58–63), в то время как сердцевина сохраняет вязкость и пластичность, что критически важно для деталей, работающих под ударными и переменными нагрузками.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| 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 100°C, Вт/(м·К) | 28–32 |
| Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·К) | 460–480 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100°C), 10??/°C | 11,5 |
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300°C, после сварки — термическая обработка (отпуск).
- Обрабатываемость резанием: в отожжённом состоянии — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — 0,7. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты.
- Обработка давлением: хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1180–850°C. Охлаждение — в яме или песке.
- Склонность к отпускной хрупкости: повышенная. Не рекомендуется отпуск в интервале 450–550°C.
- Коррозионная стойкость: удовлетворительная в атмосферных условиях, но требует защиты при эксплуатации во влажной среде.
Термическая обработка
- Нормализация: 900–930°C, охлаждение на воздухе.
- Отжиг: 780–800°C, медленное охлаждение в печи.
- Цементация: 920–950°C, выдержка 8–10 часов, насыщение углеродом до глубины 1,0–1,5 мм.
- Закалка: 800–820°C (сердцевина), 780–800°C (после цементации), охлаждение в масле.
- Отпуск: 180–200°C, выдержка 2–3 часа, охлаждение на воздухе.
После термообработки достигаются следующие свойства:
- Твёрдость поверхности: HRC 58–63;
- Твёрдость сердцевины: HRC 30–36;
- Глубина цементованного слоя: 1,0–1,5 мм;
- Усталостная прочность при 10? циклов: ? 350 МПа.
Вес и расчётные данные
- Диаметр круга: 300 мм (0,3 м);
- Площадь поперечного сечения:
A=??r2=3.1416?(0.15)2=0.070686м2 - Длина одного метра: 1 м;
- Объём одного метра:
V=A?1=0.070686м3 - Плотность стали: 7850 кг/м?;
- Масса одного погонного метра:
m=V??=0.070686?7850?555.4кг/м
Таким образом, вес одного метра круга 20Х2Н4А ?300 мм составляет 555,4 кг.
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
N=555.41000?1.80м
Следовательно, в одной тонне содержится примерно 1,80 метра круга данного диаметра.
Области применения
Круг из стали 20Х2Н4А ?300 мм используется для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования по прочности, износостойкости и усталостной выносливости. Основные сферы применения:
- Авиационная промышленность — валы, шестерни, оси, шлицевые соединения, работающие под высокими циклическими нагрузками.
- Танковое и бронетанковое вооружение — детали трансмиссии, бортовые передачи, шестерни планетарных редукторов.
- Энергетическое машиностроение — роторы турбин, валы генераторов, элементы паровых и газовых турбин.
- Тяжёлое машиностроение — валы прокатных станов, шпиндели, крупные шестерни.
- Нефтегазовое оборудование — валы насосов, шестерни компрессоров, работающие в агрессивных средах.
- Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, колёсные пары, детали тяговых редукторов.
- Робототехника и промышленные редукторы — высоконагруженные передачи, работающие в условиях высокой точности и долговечности.
Благодаря высокому содержанию никеля, сталь 20Х2Н4А сохраняет вязкость при низких температурах, что делает её пригодной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера и в арктических регионах.
Контроль качества и сертификация
Каждая партия круга проходит строгий входной и выходной контроль:
- Химический анализ на спектрометре;
- Механические испытания на растяжение, удар, твёрдость;
- Ультразвуковой контроль (УЗК) по ГОСТ 24507 — выявление внутренних дефектов;
- Макро- и микроструктурный анализ;
- Контроль геометрических размеров и овальности.
Поставляется с паспортом качества, включающим химический состав, результаты механических испытаний, данные УЗК и режимы термообработки.
Условия хранения и транспортировки
- Хранение — в крытых складах, защищённых от атмосферных осадков и агрессивных сред.
- При длительном хранении — рекомендуется обработка антикоррозионными составами.
- Транспортировка — любым видом транспорта, с соблюдением правил крепления и защиты от механических повреждений.
Преимущества товара
- Высокая прочность и вязкость;
- Отличная прокаливаемость;
- Хорошая обрабатываемость перед термообработкой;
- Высокая износостойкость после цементации;
- Стабильность свойств по сечению;
- Соответствие современным стандартам качества;
- Гарантированная чистота металла.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с многолетним опытом работы на рынке. Мы гарантируем качество, точность поставок и техническую поддержку на всех этапах сотрудничества.
Позвоните нам уже сегодня:
?? +7(863)220-90-10
?? +7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию, условиям поставки и ценам. Мы поможем подобрать оптимальное решение для вашего производства
