Круг 20х2н4а 34 мм ГОСТ 2590-2006, 4543, 2ГП_

Круг стальной 20Х2Н4А ?34 мм ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-71, категория 2ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной марки 20Х2Н4А диаметром 34 мм — это высококачественный прокат, произведённый в соответствии с требованиями государственных стандартов ГОСТ 2590-2006 (сортамент) и ГОСТ 4543-71 (технические условия для легированных сталей). Продукция поставляется в категории 2ГП (вторая группа по поставке), что означает контроль механических свойств, химического состава, макро- и микроструктуры, а также испытания на ударную вязкость.

Данный вид проката предназначен для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, вибраций и динамических воздействий. Круг 20Х2Н4А ?34 мм широко применяется в машиностроении, авиастроении, энергетике, нефтегазовом оборудовании и других отраслях, где к материалам предъявляются повышенные требования по прочности, износостойкости и усталостной выносливости.

Химический состав (по ГОСТ 4543-71, % масс.)

Марка стали 20Х2Н4А относится к группе легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности. Её химический состав тщательно нормирован и обеспечивает оптимальное сочетание прочностных и технологических свойств. Согласно стандарту, содержание легирующих элементов в стали 20Х2Н4А составляет:

• Углерод ©: 0,17–0,23% — обеспечивает высокую прочность и твёрдость после термической обработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37% — повышает прочность и устойчивость к окислению.
• Марганец (Mn): 0,30–0,60% — улучшает прокаливаемость и способствует упрочнению твёрдого раствора.
• Хром (Cr): 0,60–0,90% — увеличивает прокаливаемость, коррозионную стойкость и износостойкость.
• Никель (Ni): 3,25–3,65% — существенно повышает ударную вязкость, особенно при низких температурах, и улучшает прокаливаемость.
• Молибден (Mo): до 0,20% — повышает прочность при повышенных температурах и уменьшает склонность к отпускной хрупкости.
• Сера (S): не более 0,025% — ограничена для повышения пластичности и вязкости.
• Фосфор (P): не более 0,025% — снижает хрупкость при низких температурах.
• Азот (N): не более 0,012% — контролируется для предотвращения пористости и хрупкости.
• Железо (Fe): основа (остаток).

Особое внимание уделяется чистоте стали: марка 20Х2Н4А относится к категории высококачественных сталей, что означает дополнительную очистку металла в электропечах с вакуумным дуговым переплавом (ВДП) или другими методами, снижающими содержание неметаллических включений и газов.

Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)

После термической обработки сталь 20Х2Н4А демонстрирует высокие показатели прочности и пластичности:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 1080 МПа
• Предел текучести (?0,2): не менее 930 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 11%
• Относительное сужение (?): не менее 55%
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 98 Дж/см?
• Твёрдость (после отжига): не более 241 HB

Высокие значения ударной вязкости и пластичности делают сталь устойчивой к хрупкому разрушению, что особенно важно при эксплуатации в условиях низких температур и циклических нагрузок.

Физические свойства

• Плотность: 7,85 г/см?
• Модуль упругости (Е): 210 ГПа
• Коэффициент линейного расширения (?): 11,5?10?? 1/°C (в диапазоне 20–100?°C)
• Теплопроводность (?): 25–30 Вт/(м·°C) (в зависимости от температуры)
• Удельная теплоёмкость (с): 460 Дж/(кг·°C)
• Удельное электрическое сопротивление (?): 0,60–0,70 мкОм·м

Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях переменных температур, в том числе при кратковременных термических воздействиях.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Рекомендуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка (отпуск) после сварки для снятия остаточных напряжений и предотвращения трещинообразования.
• Обрабатываемость резанием: в отожжённом состоянии — удовлетворительная. После термообработки обработка затруднена из-за высокой твёрдости, требуется использование твёрдосплавного инструмента и режимов пониженной скорости.
• Обработка давлением: хорошо деформируется в горячем состоянии. Применяется горячая штамповка при температуре 1150–850?°C.
• Прокаливаемость: высокая, обусловлена наличием никеля, хрома и молибдена. Позволяет достигать высокой твёрдости по всему сечению детали, включая сердцевину.
• Коррозионная стойкость: выше, чем у углеродистых сталей, но ниже, чем у нержавеющих. Рекомендуется защита от агрессивных сред (покрытия, смазки, лакокрасочные материалы).

Вес и расчётные данные

• Диаметр прутка: 34 мм
• Площадь поперечного сечения: A=4?d2=43.1416?342=907.92мм2=9.0792см2
• Масса 1 метра погонного:
  m=??A=7.85г/см3?9.0792см2=71.27г/см=7.127кг/м

Таким образом, один метр круга 20Х2Н4А ?34 мм весит 7,127 кг.

• Количество метров в одной тонне:
  N=7.127кг/м1000кг?140.29м

Следовательно, в одной тонне содержится около 140,3 метра проката указанного диаметра.

Область применения

Круг стальной 20Х2Н4А ?34 мм находит широкое применение в высоконагруженных узлах и механизмах, где требуется сочетание высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости. Основные направления использования:

1. Авиационная промышленность — валы, шестерни, оси, шпиндели, болты и другие элементы конструкций, работающие под высокими динамическими нагрузками.
2. Судостроение — детали гребных валов, редукторов, опорных узлов.
3. Энергетика — роторы турбин, валы генераторов, элементы паровых и газовых турбин.
4. Нефтегазовое оборудование — штоки насосов, шпиндели клапанов, валы буровых механизмов.
5. Машиностроение — шестерни коробок передач, коленчатые валы, кулачковые валы, оси тяжелых механизмов.
6. Железнодорожное оборудование — оси вагонов, колёсные пары, элементы ходовой части.
7. Военная техника — детали трансмиссий, броневых узлов, опорных механизмов.
8. Робототехника и автоматизация — валы прецизионных редукторов, оси приводов.
9. Промышленное оборудование — валы дробилок, прессов, станков.
10. Спортивное и экстремальное оборудование — элементы конструкций, подвергающиеся ударным нагрузкам.

Благодаря высокой прокаливаемости, сталь 20Х2Н4А эффективно упрочняется по всему сечению, что особенно важно для деталей диаметром до 40 мм. После цементации и последующей термообработки поверхность приобретает высокую твёрдость (до 60–63 HRC), в то время как сердцевина остаётся вязкой, что обеспечивает высокую сопротивляемость усталостному разрушению.

Особенности обработки и термической обработки

Для достижения оптимальных свойств сталь 20Х2Н4А подвергается следующим видам термообработки:

• Отжиг: для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости — 650–680?°C, медленное охлаждение.
• Улучшение (закалка + отпуск): закалка в масле с 830–850?°C, отпуск при 550–600?°C. Обеспечивает высокую прочность и вязкость.
• Цементация: при 920–950?°C в газовой или твёрдой среде с последующей закалкой и отпуском. Применяется для повышения износостойкости поверхности при сохранении вязкой сердцевины.

Качество и контроль

Каждая партия круга 20Х2Н4А ?34 мм проходит строгий входной контроль, включающий:

• Спектральный анализ химического состава
• Механические испытания на растяжение и удар
• Макро- и микроструктурный анализ
• Ультразвуковой контроль (при необходимости)
• Измерение геометрических параметров

Продукция сопровождается сертификатом качества, в котором указаны все нормируемые параметры.

Заключение

Круг стальной 20Х2Н4А ?34 мм — это надёжный и высокотехнологичный материал, отвечающий самым строгим требованиям современного машиностроения. Его уникальное сочетание химического состава, механических и физических свойств делает его незаменимым при производстве ответственных деталей. Высокая прокаливаемость, отличная вязкость и усталостная прочность обеспечивают длительный срок службы и безопасность эксплуатации.

Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Позвоните по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58, чтобы уточнить наличие, сроки поставки и условия заказа. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный объём и сформировать заявку с доставкой по России и СНГ.