- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20Х2Н4А ?80 мм — высокопрочный конструкционный сплав для ответственных узлов
Круг стальной марки 20Х2Н4А диаметром 80 мм, изготовленный по стандартам ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16 и техническим условиям 2ГП, представляет собой сортовой прокат повышенной прочности, предназначенный для эксплуатации в условиях высоких механических нагрузок, ударных воздействий и циклического износа. Данный вид металлопроката производится из легированной конструкционной стали, прошедшей термическую обработку — закалку и высокий отпуск, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности, пластичности и износостойкости.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20Х2Н4А
- Диаметр: 80 мм
- Стандарты изготовления: ГОСТ 2590-06 (сортамент), ГОСТ 4543-16 (технические условия на легированный прокат), ТУ 2ГП
- Класс прочности: повышенный
- Состояние поставки: термообработанное (закалка + высокий отпуск)
- Тип поверхности: нормализованная, без окалины
- Точность прокатки: повышенная (по ГОСТ 2590-06 — группа Б)
Химический состав (по ГОСТ 4543-16, масс. %)
Марка стали 20Х2Н4А относится к хромоникелевой группе легированных сталей с повышенным содержанием никеля, что обеспечивает высокую прокаливаемость и вязкость. Химический состав в пересчёте на массовую долю элементов:
| 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 |
| Молибден (Mo) | до 0,20 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Алюминий (Al) | не менее 0,020 (в виде раскислителя) |
Особенности состава:
- Высокое содержание никеля (до 3,65%) способствует повышению ударной вязкости, особенно при низких температурах.
- Хром улучшает твёрдость поверхности и сопротивление износу.
- Молибден в небольших количествах повышает прокаливаемость и устойчивость к отпуску.
- Строгие ограничения по сере и фосфору обеспечивают высокую чистоту металла и уменьшают склонность к хрупкому разрушению.
Механические свойства (после термообработки)
После закалки в масле и высокого отпуска при температуре 580–620?°C сталь 20Х2Н4А достигает следующих показателей:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1180 МПа |
| Предел текучести (?0,2) | 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 на образцах, вырезанных из середины диаметра прутка. Значения соответствуют требованиям ГОСТ 4543-16 для стали в состоянии поставки 2ГП (гарантированная прочность и пластичность).
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| 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 |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 29,3 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость | 460 Дж/(кг·К) при 20?°C |
| Температура плавления | ~1480?°C |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°C |
Физические характеристики позволяют использовать сталь в условиях переменных температур, в том числе при кратковременных термических циклах. Низкий коэффициент теплового расширения способствует стабильности геометрии деталей.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после — термообработка (отпуск при 600–650?°C). Используются электроды типа Э-12Х13Н4АМ2.
- Обрабатываемость резанием: в термообработанном состоянии — удовлетворительная. Рекомендуемые режимы:
- Скорость резания: 60–80 м/мин
- Подача: 0,2–0,3 мм/об
- Использование СОЖ обязательно.
- Обработка давлением: возможно горячее деформирование при температуре 1150–850?°C. Ковка — в интервале 1180–800?°C.
- Шлифуемость: высокая, особенно после отпуска. Возможна чистовая шлифовка до Ra 0,4 мкм.
- Коррозионная стойкость: средняя. Не предназначена для эксплуатации в агрессивных средах без дополнительной защиты (покрытия, смазки).
Вес и расчёт метража
- Масса 1 метра погонного:
Для круга ?80 мм:
m=4??d2??=43,1416?802?7,85?10?6=39,46кг/мТаким образом, 1 метр круга 80 мм весит 39,46 кг.
- Количество метров в одной тонне:
L=39,461000?25,34мТо есть, в одной тонне — 25,34 метра проката.
Область применения
Круг из стали 20Х2Н4А ?80 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в узлах, подвергающихся высоким динамическим нагрузкам и износу. Благодаря высокой прочности, вязкости и прокаливаемости, данный материал идеально подходит для изготовления:
- Шестерён и колёс в редукторах тяжёлой техники, в том числе в горнодобывающем, строительном и транспортном оборудовании.
- Валов и осей — особенно в условиях ударных нагрузок и переменных крутящих моментах.
- Шпинделей и цапф — в станкостроении, где требуется высокая точность и износостойкость.
- Пальцев и штоков в гидравлических системах высокого давления.
- Крепёжных элементов особой прочности — болты, шпильки, гайки для ответственных соединений.
- Деталей авиационного и судового машиностроения, где важна надёжность при циклических нагрузках.
- Элементов бурового оборудования, работающих в сложных геологических условиях.
Благодаря высокому содержанию никеля, сталь сохраняет свои механические свойства при низких температурах, что делает её пригодной для использования в северных регионах и в условиях Крайнего Севера.
Особенности термообработки и эксплуатации
Для достижения оптимальных свойств рекомендуется:
- Закалка: нагрев до 830–850?°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Отпуск: 580–620?°C, выдержка 2–3 часа, охлаждение на воздухе.
После термообработки детали подвергаются контролю твёрдости, микроструктуры и механических свойств. Допускается цементация поверхности для повышения износостойкости, особенно при изготовлении шестерён. После цементации требуется повторная закалка и низкий отпуск.
Контроль качества
Каждая партия проката проходит входной контроль, включающий:
- Спектральный анализ химического состава.
- Испытания на растяжение и ударный изгиб.
- Контроль твёрдости по Бринеллю.
- Ультразвуковой контроль (по требованию).
- Визуальный и размерный контроль.
Сопроводительная документация включает сертификат качества, паспорт на продукцию и результаты испытаний.
Преимущества стали 20Х2Н4А
- Высокая прочность и вязкость одновременно.
- Отличная прокаливаемость благодаря никелю и молибдену.
- Устойчивость к усталостным разрушениям.
- Хорошая обрабатываемость после термообработки.
- Возможность поверхностного упрочнения (цементация, азотирование).
- Стабильность свойств при длительной эксплуатации.
Рекомендации по хранению и транспортировке
- Хранить в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков.
- Не допускать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли).
- При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами.
- При транспортировке — исключить ударные нагрузки, предотвращать деформацию прутков.
Заключение
Круг стальной 20Х2Н4А ?80 мм — это современный конструкционный материал, сочетающий в себе высокие механические, физические и технологические свойства. Он незаменим в производстве ответственных деталей, где отсутствие отказов критически важно. Благодаря строгому контролю качества и соответствию государственным стандартам, данный прокат обеспечивает надёжность и долговечность конечных изделий.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы найдёте не только круг 20Х2Н4А, но и широкий ассортимент других марок сталей, сплавов и сортамента.
?? Позвоните нам по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют вас по наличию, цене, условиям доставки и помогут подобрать оптимальное решение для вашего производства.
Выбирайте качество. Выбирайте надёжность. Выбирайте ООО «Металлотрейд».
