- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А 12 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-71, группа поставки 2ГП
Марка стали: 20ХН3А
Тип проката: Круглый прокат (круг)
Диаметр: 12 мм
Нормативные документы: ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-71
Группа поставки: 2ГП (гарантируются механические свойства и химический состав)
Способ производства: Горячекатаный или калиброванный (в зависимости от заказа), термически обработанный (улучшение — закалка и высокий отпуск)
Общее описание
Круг из стали марки 20ХН3А диаметром 12 мм — это высококачественный легированный прокат, предназначенный для применения в ответственных узлах и механизмах, работающих в условиях повышенных нагрузок, вибраций и динамических воздействий. Благодаря оптимальному сочетанию легирующих элементов — хрома и никеля — сталь 20ХН3А обладает высокой прочностью, вязкостью, хорошей прокаливаемостью и устойчивостью к усталостным разрушениям.
Изделие производится в строгом соответствии с требованиями ГОСТ 4543-71 («Прокат из легированной конструкционной стали») и ГОСТ 2590-06 («Прокат сортовой стальной горячекатаный круглого сечения»), что гарантирует соответствие геометрических размеров, механических и химических параметров установленным нормам.
Группа поставки 2ГП означает, что производитель гарантирует не только химический состав, но и механические свойства стали, что особенно важно для предприятий, использующих материал в критически важных узлах.
Химический состав (по ГОСТ 4543-71)
Содержание легирующих и основных элементов в стали 20ХН3А строго нормируется. Ниже приведён средний химический состав в процентах от массы:
| 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) | 2,75–3,15 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсен (As) | ? 0,080 |
| Остаточный алюминий (Al) | ? 0,020 |
Особенности химического состава:
- Никель в количестве почти 3% значительно повышает ударную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению, особенно при низких температурах.
- Хром способствует увеличению прокаливаемости, твёрдости и износостойкости.
- Низкое содержание серы и фосфора обеспечивает высокую чистоту стали, улучшая её пластичность и свариваемость.
- Наличие алюминия как раскислителя уменьшает склонность к росту зерна при нагреве.
Механические свойства (после термической обработки — улучшения)
Механические характеристики стали 20ХН3А после закалки и высокого отпуска (режим улучшения) соответствуют требованиям ГОСТ 4543-71 для группы 2ГП.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, ?в | 950–1100 МПа |
| Предел текучести, ?0,2 | ? 750 МПа |
| Относительное удлинение, ?5 | ? 12% |
| Относительное сужение, ? | ? 55% |
| Ударная вязкость при -40°C, KCU | ? 78 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Пояснение:
- Высокое временное сопротивление и предел текучести позволяют использовать круг в деталях, подверженных большим статическим и динамическим нагрузкам.
- Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах делает сталь пригодной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера и в холодном климате.
- Отличные показатели пластичности (?5 и ?) обеспечивают устойчивость к хрупкому разрушению.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (при растяжении) | 2,1?10? МПа |
| Коэффициент линейного расширения (20–100°C) | 11,5?10?? 1/°C |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,60 мкОм·м |
| Теплопроводность (при 100°C) | 36 Вт/(м·°С) |
| Удельная теплоёмкость (при 20°C) | 477 Дж/(кг·°С) |
Примечание:
Физические свойства важны при расчётах тепловых режимов, деформаций при нагреве, а также при проектировании узлов, подверженных температурным колебаниям.
Технологические свойства
| Свойство | Характеристика |
|---|---|
| Свариваемость | Ограниченно свариваемая. Рекомендуется предварительный подогрев до 200–300°C и последующая термообработка. Применяются методы дуговой сварки, аргонодуговая (TIG), контактная. |
| Обрабатываемость резанием | В состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Твёрдость до 285 HB позволяет использовать стандартные марки твёрдого сплава (ВК8, Т15К6). После закалки — только абразивная обработка. |
| Обрабатываемость давлением | Хорошая в горячем состоянии. Сталь поддаётся штамповке, ковке, высадке при температуре 1150–800°C. |
| Прокаливаемость | Высокая — до 25 мм в воде, до 40 мм в масле. Обеспечивается за счёт содержания никеля и хрома. |
| Коррозионная стойкость | Умеренная. Превосходит углеродистые стали, но уступает нержавеющим. Рекомендуется защита от влаги, антикоррозионные покрытия. |
| Шлифуемость | Хорошая, при использовании алмазных и эльборовых кругов. |
Вес и расчётные данные
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Вес 1 метра погонного | 0,888 кг/м |
| Длина в 1 тонне | 1126,13 м |
Расчёт:
Масса одного метра рассчитывается по формуле:
m=4??d2??
где:
- d=12 мм = 0,012 м
- ?=7850 кг/м?
m=43,1416?(0,012)2?7850=0,888 кг/м
Количество метров в одной тонне:
L=0,888 кг/м1000 кг=1126,13 м
Эта информация необходима для расчёта расхода материала, транспортировки и планирования закупок.
Область применения (более 1000 слов)
Круг 20ХН3А диаметром 12 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, вязкости и долговечности деталей. Ниже приведён подробный обзор сфер использования.
1. Авиационная промышленность
Сталь 20ХН3А активно применяется в производстве деталей летательных аппаратов, работающих под высокими нагрузками. Это:
- Оси и пальцы шарниров управления
- Элементы шасси
- Болты и шпильки высокой прочности
- Валы редукторов вертолётов
Благодаря высокой вязкости при низких температурах, сталь сохраняет работоспособность на высотах до 12 км, где температура может опускаться до -60°C.
2. Судостроение
В судовых двигателях и трансмиссиях используются валы, шестерни и шпиндели из 20ХН3А. Особенно востребованы детали для:
- Гребных валов
- Редукторов главного двигателя
- Муфт соединения
Сталь устойчива к вибрационным нагрузкам и коррозии в условиях повышенной влажности.
3. Энергетическое машиностроение
В турбинах и генераторах применяются:
- Роторы малых размеров
- Шпонки и шлицевые валы
- Элементы подшипниковых узлов
Требуется высокая усталостная прочность и со ротивление циклическим нагрузкам — именно такие свойства обеспечивает сталь 20ХН3А.
4. Автомобильная промышленность
Используется в производстве:
- Шестерён коробок передач
- Карданных валов
- Рычагов подвески
- Осей колёс
Особенно вспомогательных и гоночных автомобилях, где важна надёжность и лёгкость конструкции.
5. Железнодорожное машиностроение
Круг 12 мм может использоваться для изготовления:
- Штифтов и шпонок в узлах ходовой части
- Элементов тормозной системы
- Деталей кузовных конструкций
6. Тяжёлое и горное машиностроение
В экскаваторах, буровых установках, дробилках:
- Оси шарниров
- Пальцы соединений
- Валы приводов
Работа в условиях абразивной пыли, вибраций и ударных нагрузок требует именно таких материалов.
7. Приборостроение и точная механика
Для изготовления прецизионных деталей, где важны:
- Стабильность размеров
- Высокая чистота поверхности
- Точность геометрии
Круг калиброванный 20ХН3А 12 мм после шлифования может использоваться в приборах контроля и управления.
8. Нефтегазовое оборудование
В арматуре, насосах, компрессорах:
- Штоки клапанов
- Валы мешалок
- Элементы уплотнений
Стойкость к коррозии и нагрузкам делает сталь незаменимой.
9. Военная и оборонная промышленность
Используется в:
- Механизмах управления оружием
- Деталях бронетехники
- Снарядах и пусковых установках
Требуется высокая надёжность и живучесть.
10. Робототехника и автоматизация
В промышленных роботах:
- Оси вращения
- Крепёжные элементы
- Элементы передач
Вывод:
Круг 20ХН3А 12 мм — это универсальный конструкционный материал, сочетающий высокую прочность, вязкость и технологичность. Его применение охватывает десятки отраслей, где важна надёжность и долговечность.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — наши специалисты помогут с выбором, расчётом и доставкой.
