- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?190 мм — высокопрочный стальной прокат для ответственных конструкций
Описание товара
Стальной круг диаметром 190 мм марки стали 20ХН3А — это горячекатаный или калиброванный пруток, произведённый в соответствии с требованиями государственных стандартов ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16 и техническими условиями 3ГП. Данный вид металлопроката предназначен для эксплуатации в условиях повышенных механических нагрузок, ударных воздействий и переменных температурных режимов. Благодаря особому химическому составу и термической обработке, сталь 20ХН3А демонстрирует высокую прочность, вязкость и сопротивление усталостным повреждениям, что делает её незаменимой в машиностроении, авиационной промышленности и производстве высоконагруженных узлов.
Марка стали: 20ХН3А — расшифровка и назначение
Маркировка 20ХН3А расшифровывается следующим образом:
- 20 — среднее содержание углерода в стали — около 0,20%;
- Х — наличие хрома в составе;
- Н — никель;
- 3 — содержание никеля около 3%;
- А — сталь высококачественная, с пониженным содержанием вредных примесей (серы и фосфора).
Это легированная конструкционная сталь, предназначенная для изготовления деталей, подвергающихся цементации и последующей термообработке (закалке и отпуску). После обработки поверхность детали приобретает высокую твёрдость, а сердцевина остаётся вязкой, что обеспечивает высокую износостойкость и сопротивление усталости.
Химический состав (по ГОСТ 4543-16)
Содержание химических элементов в стали 20ХН3А (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) | 2,75–3,25 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Арсен (As) | ? 0,08 |
Данный состав обеспечивает высокую прокаливаемость, устойчивость к коррозии и отличные характеристики при низких температурах. Никель повышает ударную вязкость, хром — твёрдость и износостойкость, а низкое содержание серы и фосфора предотвращает хрупкость при термообработке.
Механические свойства (после термообработки)
Механические характеристики стали 20ХН3А определяются после закалки и низкого отпуска. Данные приведены для образцов диаметром 25 мм, вырезанных из прутка:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление (?в) | ? 980 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при -60°C) | ? 60 Дж/см? |
| Твёрдость (после цементации) | 58–63 HRC (поверхность) |
| Твёрдость (сердцевина) | 30–40 HRC |
Сталь обладает высокой усталостной прочностью, что особенно важно для валов, шестерён, шпинделей и других деталей, работающих под переменными нагрузками.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100°C) | 43 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20°C) | 477 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1480–1500 °C |
| Коэффициент линейного расширения (20–100°C) | 11,5?10?? 1/°C |
Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях температур от -60°C до +300°C без потери прочности и пластичности.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300°C, после сварки — термообработка для снятия остаточных напряжений.
- Обрабатываемость резанием: в отожжённом состоянии — удовлетворительная. После закалки — только абразивная обработка.
- Обрабатываемость давлением: хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800°C.
- Склонность к отпускной хрупкости: умеренная. Рекомендуется отпуск при температуре выше 500°C.
- Флокеночувствительность: повышенная — требует медленного охлаждения после термообработки.
Теоретический вес и расчёт метража
- Диаметр круга: 190 мм (0,19 м)
- Площадь поперечного сечения:
A=4?d2=43,1416?0,192=0,02835м2 - Плотность стали: 7850 кг/м?
- Вес одного погонного метра:
m=A??=0,02835?7850=222,55кг/м
Таким образом, вес одного метра круга 20ХН3А ?190 мм составляет 222,55 кг.
- Количество метров в одной тонне:
L=222,551000?4,49м
В одной тонне — примерно 4,49 погонных метра данного проката.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 20ХН3А подвергается следующим видам термообработки:
- Цементация — насыщение поверхности углеродом при температуре 900–950°C в течение 4–8 часов. Глубина слоя — 0,8–1,5 мм.
- Закалка — нагрев до 800–820°C с охлаждением в масле.
- Низкий отпуск — при 150–200°C для снятия внутренних напряжений и стабилизации структуры.
После такой обработки достигается сочетание высокой твёрдости поверхности и вязкой сердцевины.
Область применения
Круг 20ХН3А ?190 мм находит широкое применение в следующих отраслях:
1. Авиационная промышленность
Изготавливаются валы редукторов, шестерни, оси шарниров, шпиндели и другие детали, работающие в условиях повышенных нагрузок и вибраций. Благодаря высокой ударной вязкости при низких температурах, сталь используется в узлах, эксплуатируемых в северных регионах и на высоте.
2. Машиностроение
Применяется для производства крупногабаритных шестерён, валов, полуосей, шлицевых соединений и других ответственных элементов трансмиссий. Особенно востребована в тяжёлом машиностроении, где требуется высокая надёжность и долговечность.
3. Энергетика
Используется в турбостроении — для изготовления роторов, валов насосов, компрессоров. Сталь устойчива к циклическим нагрузкам и термическим ударам.
4. Судостроение
Применяется в производстве валопроводов, гребных валов, рулевых механизмов. Высокая коррозионная стойкость (благодаря хромо-никелевому составу) и вязкость при минусовых температурах делают её идеальной для судов, работающих в Арктике.
5. Нефтегазовая отрасль
Используется для изготовления бурового оборудования, штоков, валов насосов, работающих под высоким давлением и в агрессивных средах.
6. Железнодорожное машиностроение
Колёсные пары, оси, шестерни локомотивов и вагонов изготавливаются из этой стали благодаря её усталостной прочности.
7. Военная промышленность
Используется в производстве броневых узлов, деталей гусениц, опорных роликов и других элементов, подвергающихся ударным нагрузкам.
8. Робототехника и прецизионное оборудование
Высокая точность размеров и стабильность свойств позволяют использовать круг 20ХН3А в производстве осей и валов для роботов, станков с ЧПУ и медицинского оборудования.
9. Спорт и recreation
Используется в производстве деталей для горнолыжного, велосипедного и мотоспортивного оборудования, где важны лёгкость и прочность.
10. Научные и исследовательские установки
Применяется в криогенных системах, ускорителях частиц, где требуется стабильность свойств при экстремальных температурах.
Условия хранения и транспортировки
- Хранить в сухих, проветриваемых помещениях, защищённых от атмосферных осадков.
- Не допускать контакта с агрессивными химическими веществами.
- При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами.
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлопродукции.
Гарантии и контроль качества
Каждая партия круга 20ХН3А проходит входной контроль:
- химический анализ на спектрометре;
- испытания на растяжение и ударный изгиб;
- ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов;
- проверка геометрических размеров.
Гарантийный срок хранения — 5 лет при соблюдении условий.
Преимущества товара
- Высокая прочность и вязкость
- Отличная прокаливаемость
- Устойчивость к усталостным повреждениям
- Хорошая обрабатываемость в отожжённом состоянии
- Долговечность в экстремальных условиях
- Соответствие международным стандартам качества
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем наличие продукции на складе, точное соответствие ГОСТам и оперативную доставку по России и СНГ.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию и условиям поставки. У нас — только проверенные материалы, профессиональный подход и индивидуальный серв с для каждого клиента.
