- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20ХН3А ?240 мм
ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, группа по поставке — 3ГП
Основные технические характеристики
Круг стальной марки 20ХН3А диаметром 240 мм — это высококачественный прокат, произведённый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (прокат сортовой стальной круглого сечения) и ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированной конструкционной стали). Данный вид металлопроката относится к группе по поставке 3ГП, что означает: поставляется с гарантированными механическими и химическими свойствами, а также с обеспечением технологических характеристик.
Продукт предназначен для использования в условиях повышенных нагрузок, где требуется высокая прочность, износостойкость и устойчивость к динамическим воздействиям. Благодаря особому химическому составу и термической обработке, круг 20ХН3А ?240 мм обладает превосходными эксплуатационными характеристиками, что делает его востребованным в ответственных отраслях машиностроения, авиации и энергетики.
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-2016)
Сталь марки 20ХН3А относится к легированным конструкционным сталям, предназначенным для изготовления деталей, подвергающихся цементации. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую твёрдость поверхности при сохранении вязкой сердцевины после термообработки.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,75–3,25 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсен (As) | не более 0,08 |
Особенности состава:
- Высокое содержание никеля (до 3,25%) обеспечивает повышенную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению даже при низких температурах.
- Хром улучшает прокаливаемость и коррозионную стойкость.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла и снижает склонность к хрупкости.
- Сталь раскислена полностью, что обеспечивает однородность структуры и отсутствие пористости.
Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 12 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 55 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | не менее 98 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Примечание: Механические свойства определяются на образцах диаметром 10 мм после термической обработки. Для проката диаметром 240 мм гарантируются свойства, соответствующие нормам ГОСТ для данной группы поставки.
Физические свойства стали 20ХН3А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Теплопроводность (при 100?°C), Вт/(м·К) | 42 |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C), Дж/(кг·К) | 470 |
| Температура плавления, °C | ~1420–1460 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 10??/°C | 11,5 |
Данные свойства важны при расчётах на прочность, выборе режимов нагрева и проектировании узлов, работающих в условиях температурных колебаний.
Технологические свойства
- Свариваемость: Сталь 20ХН3А ограниченно свариваема. Рекомендуется сварка с подогревом до 200–300?°C и последующей термообработкой. Применяются электроды типа Э-12Х13Н4АМ2.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Рекомендуемые режимы: подача 0,2–0,4 мм/об, скорость резания 80–120 м/мин (для резцов из твёрдого сплава).
- Обрабатываемость давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1180–850?°C.
- Склонность к отпускной хрупкости: Средняя. Не рекомендуется отпуск в интервале 450–550?°C.
- Флокеночувствительность: Повышенная, поэтому соблюдается строгий режим охлаждения после термообработки.
Вес и расчётные данные
- Вес одного погонного метра круга ?240 мм:
?=7850кг/м3
m=??V=????(d/2)2?L
m=7850?3.1416?(0.24/2)2?1=7850?3.1416?0.0144=355.3кг/мТаким образом, вес 1 метра круга составляет 355,3 кг.
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
N=1000/355.3?2.81мТо есть, в одной тонне содержится примерно 2,81 метра проката диаметром 240 мм.
Термическая обработка и структура
Сталь 20ХН3А поставляется в состоянии улучшения (закалка с последующим высоким отпуском), что обеспечивает равновесную структуру сорбита отпуска. Это гарантирует оптимальное сочетание прочности и пластичности.
Рекомендуемые режимы термообработки:
- Закалка: нагрев до 830–850?°C в масле.
- Отпуск: 580–620?°C, охлаждение на воздухе.
После цементации (при необходимости) — повторная закалка с низким отпуском для повышения твёрдости поверхности до 58–62 HRC.
Область применения
Круг стальной 20ХН3А ?240 мм находит широкое применение в высоконагруженных узлах, где требуется сочетание высокой прочности, вязкости и износостойкости. Основные сферы использования:
- Авиационная промышленность — валы, оси, шестерни, шпиндели, работающие при динамических нагрузках и низких температурах.
- Судостроение — детали гребных валов, редукторов, передач.
- Энергетика — роторы турбин, валы насосов, элементы парогенераторов.
- Машиностроение — крупные шестерни, коленчатые валы, шлицевые валы, оси тяжёлых механизмов.
- Нефтегазовое оборудование — детали буровых установок, штанги, шпиндели.
- Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, колёсные пары, элементы тяговых редукторов.
- Тяжёлое оборудование — валы прокатных станов, шпиндели станков.
- Военная техника — детали трансмиссий, гусеничных передач, опорных узлов.
- Робототехника и автоматизация — оси промышленных манипуляторов, редукторы.
- Экспериментальные установки — нагруженные элементы конструкций в условиях вибрации и ударов.
Преимущества стали 20ХН3А
- Высокая прочность при ударных нагрузках благодаря содержанию никеля.
- Отличная прокаливаемость даже при большом сечении (до 250 мм).
- Хорошая усталостная прочность — до 400 МПа при базе 10? циклов.
- Устойчивость к хрупкому разрушению при отрицательных температурах (до -60?°C).
- Возможность поверхностного упрочнения (цементация, азотирование).
- Стабильность свойств по сечению, что критично для крупногабаритных деталей.
Контроль качества
Каждая партия круга 20ХН3А ?240 мм проходит строгий входной контроль, включающий:
- Спектральный анализ химического состава.
- Испытания на растяжение и ударный изгиб.
- Металлографический анализ структуры.
- Ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов.
- Измерение геометрических параметров (диаметр, овальность, кривизна).
Условия хранения и транспортировки
Продукт должен храниться в закрытых помещениях, защищённых от атмосферных осадков. При длительном хранении рекомендуется нанесение временной антикоррозионной смазки. Транспортировка — любым видом транспорта, с соблюдением правил перевозки грузов.
Заключение
Круг стальной 20ХН3А ?240 мм — это надёжный и долговечный материал, отвечающий самым высоким требованиям современного машиностроения. Его уникальное сочетание механических, физических и технологических свойств делает его незаменимым в производстве ответственных деталей, работающих в экстремальных условиях.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров заявленным стандартам и оперативную доставку по России и СНГ.
?? Позвоните нам: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию на складе и условиям поставки уже сегодня
