- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20ХН3А ?210 мм, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-71, группа поставки 3ГП
Основные технические характеристики:
- Марка стали: 20ХН3А
- Форма проката: Круг
- Диаметр: 210 мм
- Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-2006 (сортамент), ГОСТ 4543-71 (технические условия на легированную конструкционную сталь)
- Группа поставки: 3ГП (гарантируется химический состав, механические свойства, макро- и микроструктура, а также дополнительные испытания)
- Вес 1 метра погонного: 27,24 кг
- Метров в одной тонне: 36,71 м
Описание материала
Круг стальной марки 20ХН3А диаметром 210 мм — это высококачественный прокат, предназначенный для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, ударов и вибраций. Материал относится к классу легированных конструкционных сталей, обладающих высокой прочностью, вязкостью и устойчивостью к усталостным разрушениям. Благодаря оптимальному сочетанию легирующих элементов, круг 20ХН3А широко применяется в машиностроении, особенно в производстве деталей, подвергающихся цементации и последующей термообработке.
Химический состав (по ГОСТ 4543-71)
Состав стали марки 20ХН3А строго регламентирован и обеспечивает стабильные механические и технологические свойства. Ниже приведены пределы содержания химических элементов 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 |
| Арсен (As) | ? 0,080 |
| Остаточный алюминий (Al) | ? 0,020 |
Особенности химического состава:
- Никель — ключевой легирующий элемент, обеспечивающий повышение прочности, вязкости и сопротивления ударным нагрузкам. Также улучшает прокаливаемость стали.
- Хром — способствует повышению твёрдости, износостойкости и коррозионной стойкости. Участвует в образовании карбидов, повышающих поверхностную прочность после цементации.
- Низкое содержание серы и фосфора — гарантирует высокую чистоту металла, снижает склонность к хрупкости и трещинообразованию.
- Остаточный алюминий — способствует измельчению зерна, что положительно сказывается на ударной вязкости и пластичности.
Механические свойства (после термообработки)
Механические свойства стали 20ХН3А определяются после закалки и высокого отпуска. Ниже приведены гарантированные значения по ГОСТ 4543-71:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 980 |
| Предел текучести (?0,2), МПа | ? 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 11 |
| Относительное сужение (?), % | ? 55 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | ? 98 |
| Твёрдость (HB), не более | 285 |
Примечание:
Механические свойства определяются на образцах диаметром 10 мм, вырезанных из середины радиуса заготовки. Для круга ?210 мм механические испытания проводятся на контрольных образцах, соответствующих требованиям группы поставки 3ГП.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (?), 10??/°С (в диапазоне 20–100?°C) | 11,5 |
| Теплопроводность (?), Вт/(м·°С) при 100?°C | 40,7 |
| Удельная теплоёмкость (с), Дж/(кг·°С) при 20?°C | 477 |
| Удельное электрическое сопротивление (?), Ом·м | 0,6 ? 10?? |
Физические свойства важны при проектировании деталей, работающих в условиях температурных колебаний, а также при расчётах тепловых напряжений и деформаций.
Технологические свойства
Свариваемость
Сталь 20ХН3А ограниченно свариваема. Рекомендуется применять сварку с подогревом до 250–300?°C и последующей термической обработкой (отжигом или высоким отпуском). Без термообработки после сварки возможна хрупкость в зоне термического влияния.
Обрабатываемость резанием
В отожжённом состоянии сталь хорошо обрабатывается резанием. Рекомендуемые режимы:
- Твёрдость перед обработкой: 220–260 HB
- Скорость резания (для резцов из быстрорежущей стали): 60–80 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) обязательны.
Обработка давлением
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1180–800?°C. Заготовку следует охлаждать медленно (в яме или песке) во избежание трещин.
Обрабатываемость резьбы и шлифуемость
После цементации и закалки сталь шлифуется с применением абразивных кругов на керамической связке. При нарезании резьбы требуется повышенная жёсткость станка и охлаждение.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных свойств сталь 20ХН3А подвергается следующим видам термообработки:
- Отжиг:
- Температура: 820–840?°C
- Охлаждение: с печью
- Цель: снятие внутренних напряжений, улучшение обрабатываемости
- Цементация:
- Температура: 920–950?°C
- Длительность: 4–8 часов
- Глубина слоя: 1,0–1,5 мм
- Атмосфера: газовая или твёрдая
- Цель: насыщение поверхности углеродом для повышения твёрдости и износостойкости
- Закалка:
- Температура: 800–820?°C (после цементации)
- Охлаждение: масло
- Цель: формирование мартенситной структуры
- Отпуск:
- Температура: 180–200?°C
- Охлаждение: на воздухе
- Цель: снятие внутренних напряжений, сохранение высокой твёрдости
Макро- и микроструктура
- Макроструктура: По группе 3ГП контролируется отсутствие трещин, усадочных рванин, инородных включений, расслоений. Глубина обезуглероженного слоя — не более 1,5 мм.
- Микроструктура: После термообработки — мартенсит с включениями карбидов. Зерно — не крупнее 5 балла по шкале ГОСТ 5639-82.
Область применения
Круг стальной 20ХН3А ?210 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Ниже приведены основные сферы использования:
- Авиационная промышленность
Изготовление валов, осей, шестерён, шлицевых соединений, работающих под высокими динамическими нагрузками. Сталь 20ХН3А обеспечивает высокую усталостную прочность, необходимую для деталей, эксплуатируемых в экстремальных условиях. - Автомобильная промышленность
Производство шестерён коробок передач, полуосей, кулачковых валов, шпинделей. После цементации поверхность приобретает высокую твёрдость (HRC 58–62), а сердцевина остаётся вязкой, что предотвращает хрупкое разрушение. - Судостроение
Используется для изготовления валов гребных винтов, шестерён редукторов, опорных узлов. Высокая коррозионная стойкость и сопротивление усталости делают сталь незаменимой в морских условиях. - Тяжёлое машиностроение
Детали прессов, ковочных машин, горизонтально-расточных станков. Круг ?210 мм позволяет изготавливать крупные заготовки без сварки, что повышает надёжность конструкции. - Энергетика
Валы турбин, роторы, шпиндели насосов. Сталь устойчива к ползучести и термическим циклам. - Железнодорожное машиностроение
Оси колёсных пар, шестерни тяговых редукторов, шкворни. Высокая ударная вязкость особенно важна при эксплуатации в условиях низких температур. - Военная и оборонная промышленность
Детали бронетехники, танковых передач, оптико-механических приборов. Гарантия качества по группе 3ГП соответствует требованиям ГОСТ и ОСТ. - Робототехника и прецизионное оборудование
Оси, шпиндели, валы сателлитов. Точность геометрии и стабильность размеров после обработки — ключевые преимущества. - Нефтегазовое оборудование
Валы насосов, шестерни редукторов буровых установок. Стойкость к абразивному износу и коррозии в агрессивных средах. - Сельхозмашины
Валы мотовил, шестерни трансмиссий, приводы. Сталь выдерживает ударные нагрузки при работе на неровных участках.
Преимущества материала
- Высокая прочность и вязкость
- Отличная прокаливаемость даже при больших сечениях (до 210 мм)
- Устойчивость к усталостным разрушениям
- Хорошая обрабатываемость в отожжённом состоянии
- Стабильные свойства по всему сечению
- Соответствие требованиям международных стандартов (аналоги: 1.5752, 20NiCrMo2-2, AISI 4320)
Условия хранения и транспортировки
- Хранить в закрытых сухих помещениях
- Не допускать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи)
- При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров заявленным стандартам, предоставляем сертификаты качества и возможность поставки как мелким, так и крупным оптом.
Позвоните нам прямо сейчас:
?? +7(863)220-90-10
?? +7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию на складе и условиям доставки. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный вариант для вашего производства.
