- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А ?330 мм, ТУ 14-1-2118, 4543-16, 3ГП
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20Х2Н4А
- Форма сечения: Круг
- Диаметр: 330 мм
- Стандарт (ТУ): ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16, группа по поставке — 3ГП
- Назначение: Продукт предназначен для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, вибраций и ударных воздействий.
Химический состав стали 20Х2Н4А (по массе, %)
Марка стали 20Х2Н4А относится к классу легированных конструкционных сталей, предназначенных для производства высокопрочных деталей, подвергающихся цементации. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокие механические и эксплуатационные свойства после термической обработки.
| 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) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсен (As) | ? 0,08 |
| Сумма примесей | ? 0,30 |
Особое внимание уделяется содержанию серы и фосфора, которые в данной марке стали строго ограничены, что обеспечивает высокую пластичность, ударную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению. Никель и хром способствуют улучшению прокаливаемости, коррозионной стойкости и устойчивости к усталостным нагрузкам.
Механические свойства (после цементации и закалки с отпуском)
Механические характеристики стали 20Х2Н4А после термической обработки (цементация, закалка, низкий отпуск) соответствуют высоким требованиям для деталей, работающих в тяжелых условиях.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 980 |
| Предел текучести (?0,2), МПа | ? 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 10 |
| Относительное сужение (?), % | ? 55 |
| Ударная вязкость (KCU при -50?°C), Дж/см? | ? 60 |
| Твёрдость поверхности после цементации, HRC | 58–63 |
| Твёрдость сердцевины, HRC | 30–40 |
Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах делает сталь пригодной для использования в условиях Крайнего Севера и в машиностроении, где важна надёжность при перепадах температур. Сталь обладает отличной сопротивляемостью усталостным нагрузкам, что критично для зубчатых колёс, валов, шестерён и других деталей трансмиссий.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C), Вт/(м·К) | 29 |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C), Дж/(кг·К) | 460 |
| Температура плавления, °C | ~1420–1460 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 10??/°C | 11,5 |
Плотность стали 20Х2Н4А соответствует стандартным значениям для легированных сталей, что позволяет точно рассчитывать массу заготовок и готовых изделий. Низкая теплопроводность способствует равномерному прогреву при термообработке, а высокий модуль упругости обеспечивает минимальные деформации под нагрузкой.
Технологические свойства
Сталь 20Х2Н4А обладает высокой технологичностью при обработке, что делает её удобной для промышленного применения:
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Рекомендуется предварительный подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка.
- Обрабатываемость резанием: В отожжённом состоянии — удовлетворительная. После цементации и закалки — только абразивная обработка.
- Обработка давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1180–850?°C.
- Склонность к отпускной хрупкости: Средняя. Не рекомендуется отпуск в интервале 450–550?°C.
- Флокеночувствительность: Повышенная. Требуется медленное охлаждение после термообработки.
- Коррозионная стойкость: Умеренная, выше, чем у углеродистых сталей, благодаря содержанию хрома и никеля.
Сталь подвергается цементации в газовой или твёрдой среде при температуре 900–950?°C в течение 4–8 часов, что обеспечивает толщину упрочнённого слоя до 1,5 мм. После цементации — закалка в масле и низкий отпуск при 150–200?°C для снятия внутренних напряжений.
Вес и расчёт метража
- Вес 1 метра круга ?330 мм: 669,5 кг
- Количество метров в 1 тонне: 1,493 м
Расчёт выполнен по формуле:
m=4?106??D2??
где:
- m — масса 1 метра, кг
- D — диаметр, мм (330)
- ? — плотность стали, 7850 кг/м?
Подставляя значения:
m=4?1063,1416?3302?7850=4?1063,1416?108900?7850?669,5 кг/м
Соответственно, в одной тонне (1000 кг) содержится:
L=669,51000?1,493 м
Эти данные важны для логистики, расчёта стоимости и планирования расхода материала.
Область применения
Круг из стали 20Х2Н4А ?330 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности, где предъявляются высокие требования к прочности, износостойкости и надёжности деталей. Ниже приведены основные сферы использования:
1. Авиационная и космическая промышленность
Из данной стали изготавливают валы, шестерни, оси, шпиндели и другие ответственные элементы редукторов, трансмиссий и шасси. Высокая прочность при низких температурах и устойчивость к усталостным нагрузкам делают её идеальной для авиадвигателей и узлов, работающих в экстремальных условиях.
2. Машиностроение и станкостроение
Применяется для производства высоконагруженных деталей:
- Зубчатые колёса с высокой износостойкостью
- Валы промышленных редукторов
- Оси и пальцы подшипников скольжения
- Камеры компрессоров
Благодаря цементации, поверхность деталей становится износостойкой, а сердцевина — вязкой, что предотвращает хрупкое разрушение.
3. Энергетическое оборудование
Используется в турбинах, генераторах, насосах и компрессорах. Детали из этой стали выдерживают длительные циклические нагрузки, вибрации и высокие температуры.
4. Транспортное машиностроение
Применяется в производстве:
- Шестерён коробок передач
- Карданных валов
- Деталей ходовой части
- Элементов тормозных систем
Особенно востребована в производстве железнодорожной техники и тяжёлых грузовиков.
5. Нефтегазовое оборудование
Из круга 20Х2Н4А изготавливают:
- Оси насосно-компрессорных агрегатов
- Валы буровых установок
- Детали арматуры высокого давления
Устойчивость к коррозии и механическим повреждениям важна при работе в агрессивных средах.
6. Военная и оборонная промышленность
Используется в производстве:
- Деталей бронетехники
- Элементов прицельных систем
- Механизмов управления оружием
Высокая надёжность и устойчивость к ударным нагрузкам — ключевые требования.
7. Тяжёлое и горное оборудование
Дробилки, экскаваторы, бульдозеры — все эти машины используют детали из стали 20Х2Н4А. Особенно в узлах, подверженных абразивному износу и ударам.
8. Промышленные редукторы и редукторные станции
Зубчатые передачи в промышленных установках требуют высокой прочности и долговечности. Сталь 20Х2Н4А обеспечивает ресурс до 100 000 часов работы.
9. Робототехника и прецизионные механизмы
В высокоточных редукторах, используемых в промышленных роботах, применяются шестерни из этой стали. Точность и долговечность — основные преимущества.
10. Судостроение
Из данной стали изготавливают валы гребных винтов, детали рулевых механизмов и элементы энергетических установок судов.
Преимущества стали 20Х2Н4А
- Высокая прочность и износостойкость поверхности после цементации
- Отличная вязкость сердцевины
- Хорошая прокаливаемость благодаря никелю и хрому
- Надёжность при низких температурах
- Возможность получения высокой точности при механической обработке
- Долгий срок службы деталей
Условия хранения и транспортировки
Материал должен храниться в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков. При длительном хранении рекомендуется нанесение антикоррозионной смазки. Транспортировка — любым видом транспорта, с соблюдением правил перевозки металлоизделий. Круги упаковываются в пачки с деревянными прокладками для предотвращения повреждений.
Заключение
Круг из стали 20Х2Н4А ?330 мм, произведённый по ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16, группа 3ГП, представляет собой высококачественный металлопрокат, предназначенный для изготовления ответственных деталей в различных отраслях промышленности. Благодаря идеальному сочетанию химического состава, механических, физических и технологических свойств, этот материал обеспечивает надёжность, долговечность и высокую производительность оборудования.
Данный товар можно приобрести в компании ООО Металлотрейд.
Для консультации и оформления заказа звоните:
+7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58



