- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А ?85 мм — высокопрочный пруток из легированной стали для ответственных узлов
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20Х2Н4А
- Диаметр прутка: 85 мм
- Нормативные документы: ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, ТУ 14-1-3ГП
- Форма поставки: Круглый прокат (пруток)
- Способ изготовления: Горячекатаный / калиброванный (в зависимости от заказа)
- Класс прочности: Повышенный (для деталей, работающих под высокими нагрузками)
- Поверхность: Без оксидной окалины (при заказе шлифованной или калиброванной разновидности)
- Длина заготовки: 6 метров (стандарт), возможна резка по требованию
- Масса 1 метра погонного: 4,62 кг/м
- Количество метров в 1 тонне: 216,45 м/т
Химический состав стали 20Х2Н4А (по ГОСТ 4543-2016)
Сталь марки 20Х2Н4А относится к группе легированных конструкционных сталей с повышенным содержанием никеля и хрома, что обеспечивает высокую прочность, вязкость и сопротивление усталостным нагрузкам. Химический состав в % по массе:
| 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) | 0,20–0,30 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенностью стали 20Х2Н4А является высокое содержание никеля, что существенно повышает её ударную вязкость, особенно при низких температурах. Никель также способствует стабилизации аустенитной структуры, улучшая прокаливаемость и однородность структуры по сечению. Хром повышает твёрдость и износостойкость, а молибден — сопротивление ползучести и термостойкость.
Механические свойства (в состоянии после улучшения — закалка + высокий отпуск)
После термической обработки по режиму «улучшение» сталь 20Х2Н4А демонстрирует выдающиеся механические характеристики:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1180 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 98 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Данные свойства гарантируются при испытаниях на образцах, вырезанных из середины диаметра прутка. Благодаря высокой прочности и вязкости, сталь устойчива к циклическим нагрузкам и ударным воздействиям, что особенно важно в условиях динамических режимов эксплуатации.
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 (при 20?°C) | 477 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1460–1500?°C |
| Коэффициент линейного расширения (?) | 11,5?10?? 1/К (в интервале 20–100?°C) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,65 мкОм·м |
Физические свойства подтверждают, что сталь 20Х2Н4А обладает типичными характеристиками для легированных сталей, но с улучшенной теплопроводностью и упругими параметрами за счёт оптимального легирования. Это позволяет использовать её в узлах, подверженных термическим колебаниям.
Технологические свойства
Свариваемость
Сварка стали 20Х2Н4А ограниченно свариваема. Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, а после — последующая термическая обработка (отпуск) для снятия остаточных напряжений. Применяются электроды типа Э-12Х13Н4М и Э-10Х1НМ. Рекомендуется использовать аргонодуговую сварку (TIG) для минимизации окисления и пористости шва.
Обрабатываемость резанием
В состоянии после улучшения сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемые режимы резания:
- Скорость резания (при точении): 60–90 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
Для повышения стойкости инструмента рекомендуется использовать твёрдосплавные пластины марок ВК8, Т15К6 и СТ4.
Обработка давлением
Сталь хорошо поддаётся горячей деформации (ковка, штамповка). Температурный диапазон ковки: 1180–800?°C. Заготовки перед ковкой медленно нагреваются до 800?°C, затем быстро — до рабочей температуры. Охлаждение после ковки — в яме или песке для предотвращения трещин.
Прокаливаемость
Сталь обладает высокой прокаливаемостью благодаря содержанию никеля и молибдена. Глубина прокалённой зоны при диаметре 85 мм — до 60 мм, что позволяет использовать пруток для изготовления крупногабаритных деталей без потери свойств в центре сечения.
Шлифуемость
После термообработки сталь хорошо шлифуется. Рекомендуются алмазные и электрокорундовые круги. Скорость шлифования — до 35 м/с. Обязательно применение СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей) для предотвращения прижогов и микротрещин.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных свойств сталь 20Х2Н4А подвергается следующим режимам термообработки:
- Закалка:
- Температура нагрева: 830–850?°C
- Среда охлаждения: масло
- Цель: формирование мартенситной структуры
- Высокий отпуск:
- Температура: 580–620?°C
- Время выдержки: 2–3 часа
- Охлаждение: на воздухе
- Цель: снижение внутренних напряжений, повышение вязкости и пластичности при сохранении прочности
- Цементация (опционально):
- Температура: 920–950?°C
- Время: 4–8 часов
- Среда: газовая (в среде метана или пропана)
- После цементации — закалка и отпуск
- Глубина цементованного слоя: 1,0–1,8 мм
- Твёрдость поверхности: HRC 58–62
Цементация позволяет получить высокую поверхностную твёрдость при сохранении вязкой сердцевины — идеально для шестерён, валов и других деталей, подверженных износу.
Область применения
Круг 20Х2Н4А ?85 мм находит широкое применение в отраслях, где предъявляются жёсткие требования к прочности, износостойкости и надёжности. Основные сферы использования:
1. Авиационная и космическая промышленность
Из данной стали изготавливают:
- Оси и пальцы шасси
- Валы редукторов
- Детали турбин
- Крепёж высокой прочности
Благодаря высокой вязкости при минусовых температурах, сталь устойчива к хрупкому разрушению на высоте.
2. Машиностроение и тяжёлое оборудование
- Шестерни коробок передач
- Коленчатые и распределительные валы
- Шпиндели станков
- Оси тяжёлых прессов
3. Нефтегазовое оборудование
- Штоки насосов
- Валы центробежных компрессоров
- Детали буровых установок
Сталь устойчива к коррозии в условиях умеренного воздействия агрессивных сред, особенно при наличии защитных покрытий.
4. Энергетика
- Роторы турбин
- Валы генераторов
- Крепёж для реакторов (вспомогательные узлы)
5. Военная и оборонная промышленность
- Детали бронетехники
- Узлы управления оружием
- Валы гусеничных передач
6. Железнодорожное машиностроение
- Оси вагонов и локомотивов
- Шестерни тяговых редукторов
- Крепёж для рельсовых стыков
7. Медицинское оборудование (высокоточное)
- Оси и валы рентгеновских установок
- Детали МРТ-сканеров
Преимущества стали 20Х2Н4А
- Высокая прочность при сохранении пластичности
- Отличная ударная вязкость
- Хорошая прокаливаемость даже при большом диаметре
- Устойчивость к усталостным нагрузкам
- Возможность цементации для повышения износостойкости
- Стабильность свойств при термообработке
- Соответствие международным аналогам: 1.6587 (Германия), 20NCD6 (Франция), 20NiCrMoS2 (Европа)
Рекомендации по хранению и транспортировке
- Хранить в сухом, проветриваемом помещении
- Не допускать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи)
- При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами
- Транспортировка — в упаковке, исключающей механические повреждения
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с гарантией качества и сертификацией по ГОСТ. Мы предлагаем круг 20Х2Н4А ?85 мм с полным пакетом документов: паспорт качества, сертификат соответствия, химический анализ.
Позвоните нам прямо сейчас по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, организуют доставку по России и проконсультируют по техническим вопросам. Работаем с оптом и мелким оптом. Гарантируем точное соответствие ГОСТ и оперативную отгрузку со склада.
