- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?230 мм, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, группа по поставке — 3ГП
Основные технические характеристики
Круг стальной 20ХН3А ?230 мм — это высококачественный прокат, изготавливаемый из легированной конструкционной стали марки 20ХН3А по нормативным документам ГОСТ 2590-2006 (прокат сортовой стальной круглого сечения) и ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированных и легированных конструкционных сталей). Продукция поставляется в соответствии с группой по поставке — 3ГП, что означает контроль механических свойств, химического состава и структуры металла.
Данный вид проката предназначен для использования в ответственных узлах и деталях, работающих в условиях повышенных нагрузок, ударов и вибраций. Благодаря особому химическому составу и термической обработке, круг 20ХН3А отличается высокой прочностью, вязкостью и износостойкостью.
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-2016)
Марка стали 20ХН3А относится к классу хромоникелевых легированных сталей. Цифра «20» в начале обозначает среднее содержание углерода — около 0,20%. Буквы «Х» и «Н» указывают на наличие хрома и никеля соответственно. Цифра «3» — примерное содержание никеля в процентах. Буква «А» в конце обозначает, что сталь — высококачественная, выплавленная с пониженным содержанием вредных примесей (серы и фосфора).
Средний химический состав 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) | 2,75–3,15 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
Особенности легирования:
- Никель повышает прочность, вязкость и ударную прочность, особенно при низких температурах.
- Хром способствует улучшению прокаливаемости, твердости и коррозионной стойкости.
- Углерод обеспечивает высокую твердость и прочность после термообработки.
Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)
Круг 20ХН3А ?230 мм поставляется, как правило, в состоянии после улучшения (закалка в масло с последующим высоким отпуском), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | ? 980 МПа |
| Предел текучести (?т) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12 % |
| Относительное сужение (?) | ? 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при -60?°C) | ? 58 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Примечание: Ударная вязкость при отрицательных температурах свидетельствует о высокой морозостойкости стали, что особенно важно для применения в условиях Крайнего Севера и в транспортном машиностроении.
Физические свойства стали 20ХН3А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 210 ГПа |
| Модуль сдвига (G) | 81 ГПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 40,7 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 477 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1480–1500?°C |
| Коэффициент линейного расширения | 11,5·10?? 1/К (в интервале 20–600?°C) |
Эти данные важны при расчётах на прочность, проектировании деталей, подверженных температурным нагрузкам, а также при выборе режимов термообработки и сварки.
Технологические свойства
- Свариваемость: сталь 20ХН3А ограниченно свариваема. Рекомендуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термообработка (отпуск) после сварки для снятия остаточных напряжений. Применяются электроды типа Э-12Х13Н4АМ2.
- Обрабатываемость резанием: в состоянии после улучшения — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — ~0,7. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты.
- Обработка давлением: сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1200–800?°C. Заготовки перед ковкой необходимо медленно нагревать с выдержкой при 600–700?°C для предотвращения трещин.
- Прокаливаемость: высокая, благодаря легированию хромом и никелем. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 60 мм, при диаметре 230 мм — поверхностная закалка с образованием мартенсита в поверхностном слое.
- Коррозионная стойкость: несколько выше, чем у углеродистых сталей, но не относится к нержавеющим. При эксплуатации в агрессивных средах требуется защитное покрытие (цинкование, окраска, масло).
Вес и расчёт массы
- Диаметр круга: 230 мм (0,23 м)
- Плотность стали: 7,85 г/см? = 7850 кг/м?
- Площадь поперечного сечения:
A=4?d2=43.1416?(0.23)2=0.04155 м2 - Масса 1 погонного метра:
m=A??=0.04155?7850=326.17 кг/м
Итого:
- Масса 1 метра круга 20ХН3А ?230 мм — 326,17 кг
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
326.171000?3.07 метра
Таким образом, в одной тонне содержится около 3,07 погонных метров данного проката. Эта информация необходима для расчётов при транспортировке, хранении и проектировании.
Область применения
Круг 20ХН3А ?230 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности, где предъявляются высокие требования к прочности, вязкости и усталостной выносливости деталей. Ниже приведены основные сферы использования:
- Авиационная промышленность
Изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, работающих под высокими динамическими нагрузками. Благодаря высокой вязкости при низких температурах, сталь применяется в узлах, эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера и на высоте. - Судостроение
Валы гребные, шестерни редукторов, оси подшипников. Устойчивость к ударным нагрузкам и вибрациям делает сталь идеальной для морской техники. - Машиностроение и станкостроение
Крупные шестерни, коленчатые валы, шпиндели станков, валы прокатных станов. Сталь хорошо держит форму при длительной эксплуатации. - Энергетическое машиностроение
Детали турбин, компрессоров, насосов. Устойчивость к усталостным нагрузкам обеспечивает длительный срок службы. - Железнодорожное и транспортное машиностроение
Оси колёсных пар, шестерни трансмиссий, валы карданные. Высокая ударная вязкость особенно важна при эксплуатации в условиях переменных нагрузок. - Горнодобывающая и нефтегазовая отрасль
Штанги насосов, валы буровых установок, шестерни редукторов. Устойчивость к износу и коррозии (при наличии покрытий) позволяет использовать сталь в агрессивных средах. - Тяжёлое машиностроение
Крупные кованые заготовки, оси прессов, валы дробилок. Диаметр 230 мм позволяет изготавливать массивные детали без сварки. - Оборонная промышленность
Детали бронетехники, опорные валы, шестерни трансмиссий. Высокая прочность и вязкость обеспечивают надёжность в экстремальных условиях. - Робототехника и промышленные манипуляторы
Оси и валы приводов, работающих под высокими нагрузками. Точность обработки и стабильность свойств стали обеспечивают долгий ресурс узлов. - Ремонт и восстановление оборудования
Заготовки для восстановления изношенных валов и осей. Возможность механической обработки и последующей термообработки позволяет получать детали с заданными свойствами.
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется провести анализ структуры и твердости для подтверждения соответствия состоянию после улучшения.
- При необходимости изменения свойств — проводить повторную термообработку по режиму: нагрев до 830–850?°C (закалка в масло), отпуск при 550–600?°C.
- Для повышения износостойкости поверхности — возможна цементация или азотирование.
- При хранении — избегать контакта с влагой, использовать консервационные масла.
Гарантии качества
Каждая партия круга 20ХН3А ?230 мм проходит входной контроль:
- химический анализ на спектрометре,
- испытания на растяжение и ударный изгиб,
- контроль твёрдости и структуры (микроструктура — сорбит отпуска),
- ультразвуковой контроль (по требованию заказчика).
Сопроводительная документация включает сертификат соответствия, паспорт качества и результаты испытаний.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие ГОСТ, точность геометрии и стабильность механических свойств.
Позвоните нам по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, рассчитают доставку и ответят на все технические вопросы. Работаем с юридическими и физическими лицами, предлагаем гибкие условия сотрудничества и индивидуальный подход к каждому клиенту.
