- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А ?350 мм, ТУ 14-1-2118-84, ГОСТ 4543-71, группа прочности 3ГП
Описание товара
Круг стальной диаметром 350 мм, изготовленный из легированной конструкционной стали марки 20Х2Н4А, представляет собой высококачественный металлопрокат, предназначенный для применения в ответственных узлах и деталях, эксплуатируемых в условиях повышенных механических нагрузок, ударных воздействий и переменных температурных режимов. Данный вид проката производится по техническим условиям ТУ 14-1-2118-84 и соответствует требованиям ГОСТ 4543-71, что гарантирует стабильность химического состава, механических свойств и геометрических параметров по всей длине заготовки. Продукция поставляется в соответствии с нормами группы прочности 3ГП, что подтверждает её пригодность к использованию в критически важных отраслях промышленности.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20Х2Н4А
- Диаметр: 350 мм
- Нормативный документ: ТУ 14-1-2118-84, ГОСТ 4543-71
- Группа прочности: 3ГП
- Состояние поставки: горячекатаное, калиброванное (по согласованию)
- Назначение: изготовление деталей, работающих при высоких динамических и статических нагрузках
Химический состав стали 20Х2Н4А (по ГОСТ 4543-71, в %)
Марка стали 20Х2Н4А относится к классу легированных хромоникелевых сталей с повышенным содержанием никеля, что обеспечивает высокую прокаливаемость, вязкость и сопротивление усталостным разрушениям. Химический состав регламентируется ГОСТ 4543-71 и варьируется в следующих пределах:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 3,25–3,65 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Алюминий (Al) | 0,70–1,20 (в виде алюминиевого раскислителя) |
Особенности состава:
- Высокое содержание никеля (до 3,65%) обеспечивает высокую ударную вязкость даже при низких температурах.
- Хром улучшает прокаливаемость и коррозионную стойкость.
- Алюминий вводится как раскислитель, способствует мелкозернистости структуры, что повышает прочность и пластичность.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла, снижая склонность к хрупкому разрушению.
Механические свойства (в термически обработанном состоянии)
Механические характеристики стали 20Х2Н4А достигаются после термической обработки — улучшения (закалка + высокий отпуск). Приведённые ниже значения соответствуют требованиям группы прочности 3ГП:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | ? 1080 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 930 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12% |
| Относительное сужение (?) | ? 55% |
| Ударная вязкость (KCU при -60°C) | ? 60 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 285–341 |
Пояснение:
- Высокие значения временного сопротивления и предела текучести позволяют использовать сталь в узлах, подверженных высоким нагрузкам.
- Относительное удлинение и сужение свидетельствуют о хорошей пластичности, что важно при штамповке и механической обработке.
- Ударная вязкость при -60°C подтверждает пригодность стали для эксплуатации в условиях Крайнего Севера и холодных климатах.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Коэффициент линейного расширения (?, 20–100°C) | 11,5?10?? 1/°C |
| Теплопроводность (при 100°C) | 25 Вт/(м·К) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,60 мкОм·м |
| Температура начала плавления | ~1420–1460?°C |
Примечание: Низкая теплопроводность по сравнению с углеродистыми сталями требует корректировки режимов термообработки и сварки.
Технологические свойства
- Свариваемость:
Сталь 20Х2Н4А ограниченно свариваема. Рекомендуется применение сварки в среде защитных газов (аргонодуговая, MIG/MAG) с предварительным подогревом до 250–300?°C и последующей термической обработкой (отжиг или высокий отпуск). Использование электродов типа Э-12Х13Н4АМ2. - Обрабатываемость резанием:
В состоянии после улучшения обрабатываемость оценивается как удовлетворительная. Рекомендуются твёрдосплавные пластины с маркировкой по ГОСТ 25397-82. Скорость резания — 60–80 м/мин при черновой обработке, 100–120 м/мин при чистовой (в зависимости от режимов). - Обработка давлением:
Сталь хорошо поддаётся горячей штамповке в диапазоне температур 1150–850?°C. Не рекомендуется холодная деформация из-за высокой прочности. - Коррозионная стойкость:
Средняя. Устойчивость к атмосферной коррозии выше, чем у углеродистых сталей, но не сравнима с нержавеющими. При эксплуатации в агрессивных средах требуется защитное покрытие (цинкование, окраска, фосфатирование). - Шлифуемость:
Хорошая. Возможна чистовая и прецизионная шлифовка с использованием абразивов на керамической связке.
Вес и расчётные данные
- Вес одного погонного метра круга ?350 мм:
Вес=4??d2??=43,1416?(0,35)2?7850?754,8 кг/мТаким образом, 1 метр круга весит приблизительно 754,8 кг.
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
754,81000?1,325 мТо есть, в одной тонне содержится около 1,325 метра круга данного диаметра.
Важно: При расчёте массы заготовок необходимо учитывать длину, допуски на обработку и возможные технологические припуски.
Область применения
Круг из стали 20Х2Н4А ?350 мм находит широкое применение в высоконагруженных и ответственных узлах машиностроения, авиационной, энергетической и транспортной отраслях. Благодаря сочетанию высокой прочности, вязкости и прокаливаемости, данная сталь идеально подходит для изготовления следующих деталей:
- Шестерни и колёса коробок передач — особенно в тяжёлой технике, танковых и железнодорожных редукторах.
- Валы и оси — коленчатые валы, карданные валы, оси вагонов и локомотивов.
- Шпиндели и цапфы — в станкостроении и прессовом оборудовании.
- Болты и шпильки высокой прочности — для крепления узлов в условиях вибрации и ударных нагрузок.
- Элементы авиационных двигателей — шестерни редукторов, валы компрессоров.
- Детали бурового оборудования — штанги, шпиндели, переходники.
- Компоненты энергетического оборудования — роторы, валы турбин, элементы арматуры высокого давления.
Благодаря высокой прокаливаемости (обеспечивается никелем и хромом), сталь сохраняет высокие механические свойства по всему сечению, что особенно важно при больших диаметрах (350 мм и более). Это позволяет использовать заготовку без дополнительной цементации, хотя при необходимости возможна цементация с последующей закалкой для повышения износостойкости поверхностного слоя.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 20Х2Н4А подвергается следующим операциям:
- Закалка:
- Температура нагрева: 840–860?°C
- Охлаждение: в масле
- Цель: формирование мартенситной структуры
- Высокий отпуск:
- Температура: 580–620?°C
- Охлаждение: на воздухе
- Цель: снятие внутренних напряжений, повышение вязкости при сохранении прочности
После такой обработки сталь приобретает структуру сорбита отпуска, обеспечивающую оптимальный баланс прочности и пластичности.
Контроль качества
Каждая партия круга проходит входной контроль по следующим параметрам:
- Химический анализ (спектральный анализ на оптическом эмиссионном спектрометре)
- Механические испытания (разрывная машина, маятниковый копёр)
- Ультразвуковой контроль (УЗК) — для выявления внутренних дефектов
- Макро- и микроструктурный анализ
- Измерение геометрических параметров (диаметр, овальность, кривизна)
Хранение и транспортировка
Рекомендуется хранить круг в закрытом помещении, на поддонах, без контакта с грунтом. При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами. Транспортировка — в крытых вагонах или контейнерах. Запрещается бросать, ронять, допускать удары.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с гарантией качества и сертификацией по ГОСТ и ТУ. У нас вы получите не только качественный продукт, но и профессиональную консультацию по применению, расчёту массы и подбору аналогов.
Позвоните нам прямо сейчас:
?? +7(863)220-90-10
?? +7(495)792-05-58
и получите выгодное коммерческое предложение уже сегодня
