Круг 20х2н4а 330 мм ТУ-14-1-2118, 4543-16, 3ГП~

Круг стальной 20Х2Н4А ?330 мм, ТУ 14-1-2118-85, ГОСТ 4543-71, группа по поставке — 3ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной марки 20Х2Н4А диаметром 330 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, динамических и ударных воздействий. Данный вид металлопроката производится по техническим условиям ТУ 14-1-2118-85, а также соответствует требованиям ГОСТ 4543-71. Круг поставляется в группе по поставке 3ГП, что означает строгий контроль механических свойств и химического состава, а также наличие результатов испытаний, подтверждённых сертификатами качества.

Химический состав стали 20Х2Н4А (по массе, %)

Марка стали 20Х2Н4А относится к классу хромоникелевых сталей с повышенным содержанием никеля и легированием хромом, что обеспечивает высокую прокаливаемость, прочность и вязкость. Химический состав регламентирован и включает следующие элементы:

• Углерод ©: 0,17–0,23 % — обеспечивает твёрдость и прочность после термообработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37 % — повышает прочность и сопротивление коррозии.
• Марганец (Mn): 0,30–0,60 % — улучшает прокаливаемость и пластичность.
• Хром (Cr): 0,60–0,90 % — способствует повышению твёрдости, износостойкости и сопротивлению окислению.
• Никель (Ni): 3,25–3,75 % — ключевой легирующий элемент, обеспечивающий высокую вязкость, ударную прочность и стойкость к хрупкому разрушению при низких температурах.
• Молибден (Mo): 0,20–0,30 % — увеличивает прокаливаемость, устойчивость к ползучести и термической усталости.
• Сера (S): не более 0,025 % — контролируется для снижения хрупкости при горячей обработке.
• Фосфор (P): не более 0,025 % — ограничивается для предотвращения хладноломкости.
• Медь (Cu): не более 0,30 % — не является легирующим элементом, но допускается как примесь.
• Остаточные элементы (As, Sn, Sb и др.): строго контролируются, чтобы не превышать допустимые нормы, влияющие на старение стали.

Стали марки 20Х2Н4А относятся к категории высококачественных, так как выплавляются в электрических печах с дополнительной вакуумно-дуговой или электрошлаковой переплавкой, что обеспечивает высокую чистоту металла по неметаллическим включениям.

Механические свойства (после термообработки: улучшение — закалка + высокий отпуск)

Механические характеристики круга ?330 мм соответствуют нормам для стали 20Х2Н4А в состоянии поставки по 3ГП. Испытания проводятся на образцах, вырезанных из тела проката:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 1080 МПа — показатель прочности при растяжении.
• Предел текучести (?0,2): не менее 880 МПа — напряжение, при котором начинается пластическая деформация.
• Относительное удлинение (?5): не менее 12 % — характеризует пластичность.
• Относительное сужение (?): не менее 55 % — показатель вязкости и способности к деформации.
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 98 Дж/см? — способность поглощать энергию при ударе, важна для деталей, подверженных динамическим нагрузкам.
• Твёрдость по Бринеллю (HB): 269–321 — соответствует состоянию после улучшения, обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием перед закалкой.

Механические свойства достигаются за счёт оптимальной термообработки: нагрев до 850–870?°C, закалка в масле, последующий отпуск при 550–600?°C. Это формирует мелкодисперсную сорбитную структуру, обеспечивающую сочетание высокой прочности и вязкости.

Физические свойства

• Плотность: 7,85 г/см? — типична для легированных сталей.
• Модуль упругости (Е): 210 ГПа — характеризует сопротивление упругой деформации.
• Коэффициент линейного расширения (?): 12,5·10?? 1/°C (в диапазоне 20–100?°C).
• Теплопроводность (?): 36 Вт/(м·К) при 100?°C — среднее значение для легированных сталей.
• Удельная теплоёмкость (с): 460 Дж/(кг·К) при 20?°C.
• Удельное электрическое сопротивление (?): 0,60 мкОм·м.

Физические параметры важны при расчётах тепловых режимов, выборе режимов сварки и термообработки, а также при проектировании деталей, работающих в условиях температурных колебаний.

Технологические свойства

• Обрабатываемость резанием: удовлетворительная в состоянии поставки (после улучшения). Рекомендуются твёрдосплавные пластины, режимы резания — умеренные. После термообработки требуется предварительная обработка для снятия напряжений.
• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой необходим подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия внутренних напряжений и предотвращения трещин.
• Обрабатываемость давлением: хорошая в горячем состоянии. Сталь поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1150–800?°C. Завершение деформации должно происходить при температуре не ниже 800?°C во избежание хрупкости.
• Коррозионная стойкость: средняя. Сталь не является нержавеющей, поэтому при эксплуатации в агрессивных средах требует защитных покрытий (окраска, цинкование, хромирование).
• Шлифуемость: хорошая, особенно после окончательной термообработки. Возможна высокоточная доводка до Ra 0,4 мкм и ниже.

Вес и расчётные данные

• Диаметр круга: 330 мм (0,33 м).
• Площадь поперечного сечения:
  A=4?d2=43.1416?(0.33)2=0.0855 м2
• Вес одного погонного метра:
  $m=A??=0.0855?7850=671.18кг/м$
  Таким образом, один метр круга 330 мм весит 671,18 кг.
• Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
  L=671.181000?1.49 м

Это означает, что в одной тонне содержится примерно 1,49 метра круга указанного диаметра. Эти данные важны для расчёта транспортных расходов, планирования загрузки оборудования и расчёта себестоимости изделий.

Область применения

Круг из стали 20Х2Н4А диаметром 330 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в отраслях, где требуются высокие эксплуатационные характеристики:

1. Авиационная промышленность — изготовление валов, осей, шестерён, шлицевых соединений, работающих под высокими циклическими нагрузками.
2. Судостроение — производство валопроводов, шпинделей, деталей редукторов.
3. Энергетика — роторы турбин, валы насосов и компрессоров, работающих при высоких давлениях и температурах.
4. Нефтегазовое оборудование — детали буровых установок, штанги, шестерни, подверженные износу и коррозии.
5. Тяжёлое машиностроение — крупные шестерни, коленчатые валы, элементы прессов и ковочных машин.
6. Военная техника — ответственные узлы гусеничных и колёсных машин, работающих в экстремальных условиях.
7. Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, колёсные пары, элементы тормозных систем.
8. Горнодобывающая промышленность — детали дробилок, конвейеров, буровых инструментов.
9. Химическая промышленность — валы мешалок, штоки клапанов, работающие в агрессивных средах (при наличии защитных покрытий).
10. Робототехника и прецизионное оборудование — оси и валы, требующие высокой точности и долговечности.

Благодаря высокому содержанию никеля, сталь 20Х2Н4А сохраняет свои механические свойства при отрицательных температурах (до –60?°C), что делает её незаменимой в условиях Крайнего Севера и холодных климатических зонах.

Особенности хранения и транспортировки

Круг поставляется в отрезках длиной от 1 до 6 метров (по согласованию). Хранение должно осуществляться в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков. При длительном хранении рекомендуется нанесение временной антикоррозионной смазки. Транспортировка — всеми видами транспорта, в соответствии с правилами перевозки грузов.

Дополнительные возможности

По запросу возможна поставка:

• с дополнительным контролем ультразвуком (УЗК),
• с термообработкой по индивидуальному режиму,
• с механическими испытаниями по особым требованиям,
• с сертификацией по международным стандартам (ISO, ASTM и др.).

Заключение

Круг стальной 20Х2Н4А ?330 мм — это продукт высокой надёжности, предназначенный для производства деталей, работающих в экстремальных условиях. Его сочетание прочности, вязкости, прокаливаемости и технологичности делает его одним из лучших решений для ответственных узлов в машиностроении. Строгое соответствие ТУ 14-1-2118-85 и ГОСТ 4543-71, а также поставка по группе 3ГП гарантируют стабильное качество и предсказуемость поведения материала на всех этапах обработки и эксплуатации.

Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.