Круг 20х2н4а 340 мм ТУ-14-1-2118, 4543-16, 3ГП~
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А ?340 мм, ТУ 14-1-2118-2021, ГОСТ 4543-2016, группа прочности 3ГП
Общее описание
Круг стальной 20Х2Н4А диаметром 340 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для применения в условиях повышенных механических нагрузок, динамических воздействий и ответственных узлов, где критичны прочность, износостойкость и усталостная выносливость. Данный вид металлопроката изготавливается по техническим условиям ТУ 14-1-2118-2021, а также соответствует требованиям ГОСТ 4543-2016. Продукт относится к группе прочности 3ГП, что свидетельствует о строгом контроле механических и химических свойств на всех этапах производства.
Материал марки 20Х2Н4А относится к классу хромоникелевых сталей, которые широко применяются в машиностроении, авиационной и энергетической отраслях. Благодаря особому химическому составу и термической обработке (улучшение — закалка и высокий отпуск), круг из этой стали обладает высокой прочностью, хорошей прокаливаемостью и устойчивостью к ударным нагрузкам.
Химический состав (по ГОСТ 4543-2016, % масс.)
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| 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 |
| Алюминий (Al) | не более 0,050 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенности химического состава:
Повышенное содержание никеля (до 3,75%) обеспечивает высокую вязкость и ударную вязкость при низких температурах. Хром улучшает прокаливаемость и коррозионную стойкость. Низкое содержание серы и фосфора — признак высококачественной выплавки, что минимизирует склонность к хрупкости и трещинообразованию. Буква «А» в маркировке означает, что сталь — высококачественная, с пониженным содержанием вредных примесей.
Механические свойства (после улучшения)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | не менее 980 МПа |
| Предел текучести (?т) | 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 |
Примечание:
Механические свойства определяются после термической обработки «улучшение» — закалка в масле с последующим высоким отпуском. Данные свойства гарантируются при диаметре до 100 мм. Для круга ?340 мм свойства могут быть несколько ниже в центральной зоне из-за градиента прокаливаемости, но в поверхностном слое сохраняются высокие показатели прочности и вязкости.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| 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 | ~1420–1460?°C |
| Теплопроводность при 100?°C | 29 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 460 Дж/(кг·К) |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°С |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,60 мкОм·м |
Особенности:
Сталь 20Х2Н4А имеет типичные для легированных сталей физические характеристики. Высокая плотность и модуль упругости делают её подходящей для нагруженных конструкций. Низкая теплопроводность требует аккуратного подхода при сварке и термообработке.
Технологические свойства
| Параметр | Характеристика |
|---|---|
| Свариваемость | Ограниченно свариваемая. Требуется подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка. Применяются электродуговые методы с низководородными электродами. |
| Обрабатываемость резанием | В состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Рекомендуется использовать твёрдосплавные пластины. Коэффициент обрабатываемости — 0,6–0,7 по сравнению со сталью 45. |
| Обработка давлением | Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1180–800?°C. |
| Прокаливаемость | Высокая — до 100 мм по Jominy. Для круга ?340 мм прокаливаемость обеспечивается только в поверхностном слое (до 50–70 мм в глубину). Центральная часть имеет перлито-ферритную структуру. |
| Шлифуемость | Хорошая при использовании алмазных и эльборовых кругов. Возможны прижоги при агрессивном режиме. |
| Коррозионная стойкость | Низкая. Требуется защита от атмосферного воздействия (смазка, упаковка). |
Вес и расчётные данные
- Диаметр круга: 340 мм (0,34 м)
- Плотность стали: 7,85 т/м?
- Площадь поперечного сечения:
A=4?d2=43.1416?0.342=0.09079 м2 - Масса 1 погонного метра:
m=A??=0.09079?7.85=0.7127 т/м=712.7 кг/м
Таким образом, один метр круга 20Х2Н4А ?340 мм весит 712,7 кг.
- Количество метров в одной тонне:
L=712.7 кг/м1000 кг=1.403 м
Итого:
- Вес 1 метра — 712,7 кг
- В одной тонне — 1,403 метра
Область применения (не менее 1000 слов)
Круг из стали 20Х2Н4А диаметром 340 мм — это один из ключевых материалов для производства высоконагруженных деталей в машиностроении, авиации, энергетике и транспортном машиностроении. Благодаря сочетанию высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости, этот прокат используется в узлах, где критичны надёжность и долговечность.
1. Авиационная промышленность
В авиадвигателях и шасси применяются валы, оси, шестерни и другие элементы, подвергающиеся циклическим нагрузкам. Сталь 20Х2Н4А благодаря высокому содержанию никеля сохраняет ударную вязкость при минусовых температурах (до -50?°C), что критично для самолётов, эксплуатируемых в северных регионах. Из данного круга могут изготавливаться валы компрессоров, шестерни редукторов, оси шасси. После механической обработки и дополнительной термообработки (цементация или азотирование) поверхность приобретает высокую твёрдость (до 60 HRC), а сердцевина остаётся вязкой.
2. Энергетическое машиностроение
В турбинах и генераторах применяются роторы и валы, работающие при высоких скоростях вращения. Круг ?340 мм может использоваться как заготовка для роторов средних турбин, валов насосов высокого давления, шпинделей турбокомпрессоров. Важно, что сталь устойчива к усталостному разрушению, что снижает риск аварий при длительной эксплуатации.
3. Тяжёлое и транспортное машиностроение
В танковых и железнодорожных редукторах, карданных валах, колёсных парах применяются детали из сталей с высокой прочностью. Круг 20Х2Н4А подходит для изготовления колёсных осей, шестерён трансмиссий, кривошипных валов. Особенно востребован в производстве грузовых локомотивов, где требования к ресурсу и надёжности максимальны.
4. Нефтегазовое оборудование
В буровых установках, насосах и компрессорах используются валы, подверженные абразивному износу и коррозии. Хотя сталь 20Х2Н4А не обладает высокой коррозионной стойкостью, при нанесении защитных покрытий (хромирование, наплавка) она становится отличным материалом для штоков насосов, валов мешалок, осей шарниров.
5. Военная и оборонная промышленность
Из этой стали изготавливаются шестерни бортовых редукторов, оси подвески, детали гусеничных траков. Высокая вязкость позволяет выдерживать ударные нагрузки при движении по пересечённой местности.
6. Промышленное оборудование
В станках, прессах, ковочных машинах используются валы и шпиндели, работающие под нагрузкой. Круг может служить заготовкой для шпинделей токарных автоматов, валов прокатных станов, осей конвейеров.
7. Металлургия и горнодобывающая отрасль
В дробилках, мельницах, конвейерах применяются валы, подверженные абразивному износу. После цементации и закалки поверхность круга приобретает высокую твёрдость, что увеличивает срок службы.
8. Судостроение
В гребных валах, редукторах, механизмах рулевого управления используются детали из высокопрочных сталей. Сталь 20Х2Н4А подходит для валов, работающих в условиях повышенной влажности и вибрации.
9. Робототехника и промышленные манипуляторы
В современных роботах применяются редукторы с высокой точностью и долговечностью. Из этого круга могут изготавливаться оси шарниров, шестерни планетарных передач.
10. Экспериментальные и научные установки
В ускорителях частиц, криогенных установках, вакуумных системах требуются материалы с предсказуемыми свойствами. Сталь 20Х2Н4А, благодаря стабильнос
и структуры, используется в ответственных узлах.
Условия поставки и хранения
Круг поставляется в отрезках длиной от 1 до 6 метров, в зависимости от заказа. Поверхность должна быть очищена от окалины, без трещин, закатов и расслоений. Допускаются следы правки и незначительные царапины, не выводящие за пределы допусков по диаметру.
Хранение — в закрытых помещениях, на поддонах, без контакта с землёй. При длительном хранении рекомендуется смазка поверхности антикоррозионными составами.
Заключение
Круг 20Х2Н4А ?340 мм — это высокотехнологичный продукт, отвечающий строгим требованиям современного машиностроения. Его применение позволяет повысить надёжность, ресурс и безопасность оборудования. Благодаря сбалансированному химическому составу и стабильным механическим свойствам, этот материал остаётся востребованным уже десятилетия.
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд».
Для консультации и оформления заказа звоните:
?? +7(863)220-90-10
?? +7(495)792-05-58