- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?180 мм — высокопрочный прокат для ответственных узлов и агрегатов
Круг диаметром 180 мм из стали марки 20ХН3А, изготавливаемый по нормативным документам ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016 и техническим условиям 3ГП, представляет собой сортовой прокат особого назначения, предназначенный для эксплуатации в условиях повышенных механических нагрузок, ударных воздействий и циклических напряжений. Данный вид металлопроката производится из легированной конструкционной стали, прошедшей термическую обработку — улучшение (закалка и высокий отпуск), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности, вязкости и износостойкости.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20ХН3А
- Диаметр прутка: 180 мм
- Точность прокатки: повышенная (по ГОСТ 2590-2006 — группа В)
- Длина заготовки: от 2 до 6 метров (по согласованию)
- Способ поставки: мерной или немерной длины
- Вес 1 метра погонного: 19,92 кг/м
- Количество метров в 1 тонне: 50,2 метра
- Класс прочности: повышенный
- Стандарты изготовления: ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, ТУ 3ГП
- Состояние поставки: после термической обработки (улучшение)
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-2016)
Сталь марки 20ХН3А относится к группе хромоникелевых легированных сталей, предназначенных для изготовления деталей, работающих под высокими динамическими и статическими нагрузками. Химический состав в процентах 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) | 2,75–3,15 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсений (As) | ? 0,08 |
| Свинец (Pb) | ? 0,035 |
| Олово (Sn) | ? 0,03 |
Особенности легирования:
- Никель — повышает прочность, вязкость и сопротивление ударным нагрузкам, улучшает прокаливаемость.
- Хром — способствует повышению твёрдости, износостойкости и коррозионной стойкости, улучшает структуру металла.
- Углерод — обеспечивает высокую прочность и твёрдость, при этом содержание в пределах 0,2% позволяет сохранить хорошую обрабатываемость резанием и свариваемость.
- Низкое содержание серы и фосфора — гарантирует высокую пластичность и устойчивость к хрупкому разрушению.
Механические свойства (после термической обработки — улучшения)
Механические характеристики стали 20ХН3А определяются после закалки в масле и последующего высокого отпуска. Данные приведены для образцов диаметром 15 мм, вырезанных из заготовки после термообработки:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 950–1100 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 750 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 13 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при -50°C) | ? 60 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Комментарий: Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах делает сталь 20ХН3А идеальной для использования в условиях Крайнего Севера и в машиностроении, где возможны резкие перепады температур.
Физические свойства стали 20ХН3А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (?) | 11,5?10?? 1/°C (в интервале 20–100°C) |
| Теплопроводность (при 100°C) | 40 Вт/(м·°C) |
| Удельная теплоёмкость (с) | 460 Дж/(кг·°C) |
| Удельное электросопротивление | 0,60 мкОм·м |
Особенности: Сталь обладает типичной для легированных сталей плотностью, но повышенной теплостойкостью и устойчивостью к деформации при нагреве. Коэффициент линейного расширения позволяет использовать материал в узлах с переменными температурными режимами без риска коробления.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Рекомендуется предварительный подогрев до 200–300°C и последующая термообработка после сварки для снятия остаточных напряжений. Применяются методы дуговой сварки под флюсом, в среде защитных газов (MIG/MAG).
- Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — 0,7. Рекомендуются твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты.
- Обработка давлением: сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1180–850°C. Не рекомендуется деформация при температуре ниже 800°C из-за риска образования трещин.
- Прокаливаемость: высокая — благодаря содержанию никеля и хрома. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 60 мм без дополнительных легирующих добавок. Для заготовок большего сечения (до 180 мм) обеспечивается достаточная прокаливаемость за счёт оптимизации режимов закалки.
- Коррозионная стойкость: несколько выше, чем у углеродистых сталей, но не относится к нержавеющим. Требует защиты от атмосферного воздействия (покрытие маслом, лаком, окраска).
Область применения
Круг 20ХН3А ?180 мм находит широкое применение в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и надёжности:
- Авиационная промышленность — изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, работающих под высокими нагрузками.
- Судостроение — производство валопроводов, шестерён редукторов, деталей гребных винтов.
- Энергетика — роторы турбин, валы насосов и компрессоров.
- Машиностроение — коленчатые валы, кулачковые валы, штоки гидроцилиндров.
- Горнодобывающая промышленность — оси буровых установок, детали экскаваторов.
- Транспортное машиностроение — оси вагонов, детали трансмиссий локомотивов и железнодорожной техники.
- Нефтегазовое оборудование — штоки насосов, шпиндели клапанов, валы насосно-компрессорных агрегатов.
- Военная промышленность — элементы бронетехники, узлы управления, валы редукторов.
- Тяжёлое машиностроение — валы прокатных станов, шестерни крупногабаритных редукторов.
- Робототехника и автоматизация — оси промышленных манипуляторов, несущие элементы.
Преимущества использования круга 20ХН3А ?180 мм
- Высокая прочность на растяжение и сжатие позволяет выдерживать значительные нагрузки без деформации.
- Отличная вязкость и ударная прочность снижают риск хрупкого разрушения.
- Устойчивость к усталостным напряжениям — важное свойство для деталей, подвергающихся циклическим нагрузкам.
- Хорошая прокаливаемость обеспечивает равномерную структуру по всему сечению заготовки.
- Стабильность свойств при температурных колебаниях — от -60°C до +200°C.
- Долгий срок службы при правильной эксплуатации и техническом обслуживании.
Рекомендации по хранению и транспортировке
- Хранить в закрытых сухих помещениях, защищённых от атмосферных осадков.
- Не допускать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли).
- При длительном хранении рекомендуется обработка поверхностей антикоррозионными составами (консервационное масло).
- При транспортировке исключить ударные нагрузки, предотвращая повреждение поверхности и геометрии прутка.
- Укладка должна производиться на поддоны или деревянные прокладки для предотвращения коррозии нижних слоёв.
Контроль качества
Каждая партия круга 20ХН3А ?180 мм проходит строгий входной и выходной контроль:
- Визуальный осмотр поверхности на отсутствие трещин, закатов, плен, вмятин.
- Измерение геометрических параметров (диаметр, овальность, кривизна).
- Химический анализ на спектрометре.
- Механические испытания (разрыв, изгиб, ударная вязкость).
- Металлографический анализ структуры (зернистость, равномерность, отсутствие дефектов).
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика) — для выявления внутренних несплошностей.
Заключение
Круг 20ХН3А ?180 мм — это надёжный и проверенный временем материал, который зарекомендовал себя в самых ответственных узлах промышленного оборудования. Его уникальное сочетание химического состава, механических и физических свойств делает его незаменимым в современном машиностроении. Благодаря высокой прочности, вязкости и устойчивости к усталостным повреждениям, этот прокат обеспечивает долгий срок службы и безопасность эксплуатации.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с гарантией качества и соответствия стандартам. Мы предлагаем выгодные условия сотрудничества, оперативную доставку и техническую поддержку на всех этапах.
Позвоните нам уже сегодня:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по подбору аналогов, условиям поставки и наличию на складе.
