- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?250 мм ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, группа поставки 3ГП
Основные технические характеристики
Наименование: Круг стальной горячекатаный из стали марки 20ХН3А
Диаметр: 250 мм
Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-2006 (прокат сортовой круглого сечения), ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированных сталей)
Группа поставки: 3ГП — по комплексу механических и химических свойств, с гарантией химического состава и механических характеристик
Марка стали: 20ХН3А
Тип проката: Горячекатаный круг
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-2016)
Сталь марки 20ХН3А относится к классу легированных конструкционных сталей, предназначенных для изготовления ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками и в условиях динамических воздействий. Химический состав стали строго нормирован и обеспечивает высокую прочность, вязкость и сопротивление усталости.
| 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) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсений (As) | не более 0,080 |
| Остаточный алюминий (Al) | не менее 0,020 |
Особенности химического состава:
Повышенное содержание никеля (до 3,25%) при умеренном содержании хрома обеспечивает высокую прочность и вязкость при низких температурах, а также повышенную сопротивляемость ударным нагрузкам. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла, что критично для деталей, подвергающихся термической обработке и эксплуатирующихся в агрессивных условиях.
Механические свойства (после термической обработки — улуччения)
Круг из стали 20ХН3А поставляется в состоянии поставки «после улучшения» (закалка + высокий отпуск), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности. Нормированные механические свойства соответствуют требованиям ГОСТ 4543-2016 для группы 3ГП.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 980 |
| Предел текучести (?0,2), 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, вырезанных из тела проката и подвергнутых термической обработке по режиму: закалка с 840–860?°C в масло, отпуск при 580–620?°C. Допускается поставка в состоянии поставки «после горячей прокатки», но в этом случае механические свойства могут отличаться и требуют последующей термообработки на предприятии-изготовителе деталей.
Физические свойства стали 20ХН3А
| 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 | 42 |
| Удельная теплоёмкость (с), Дж/(кг·°С) при 20?°C | 460 |
| Удельное электрическое сопротивление (?), Ом·м | 0,6·10?? |
Физические свойства определяют поведение материала при изменении температуры, вибрациях и нагрузках. Высокий модуль упругости и низкий коэффициент Пуассона делают сталь 20ХН3А устойчивой к деформациям, что важно при проектировании ответственных узлов.
Технологические свойства
Свариваемость:
Сталь 20ХН3А ограниченно свариваема. При сварке требуется предварительный подогрев до 250–300?°C и последующая термическая обработка (отжиг или высокий отпуск) для снятия внутренних напряжений. Без термообработки сварные соединения склонны к образованию трещин.
Обрабатываемость резанием:
В состоянии после улучшения сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемые режимы резания:
- Скорость резания: 60–80 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
Для повышения износостойкости инструмента рекомендуется использовать СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости).
Обработка давлением:
Сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в диапазоне температур 1180–800?°C. Начало ковки — не выше 1180?°C, окончание — не ниже 800?°C. После ковки требуется нормализация или улучшение для получения заданных свойств.
Закаливаемость:
Сталь обладает высокой прокаливаемостью благодаря содержанию никеля и хрома. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 60 мм. Для изделий большего сечения (включая круг ?250 мм) прокаливаемость сохраняется в поверхностном слое, а в центре возможна недостаточная твёрдость — поэтому термообработка должна проводиться с учётом этого фактора.
Коррозионная стойкость:
Сталь 20ХН3А не является коррозионно-стойкой в агрессивных средах. В условиях повышенной влажности, особенно при наличии хлоридов, требуется защита (лакокрасочные покрытия, смазки, хромирование).
Вес и расчёт массы
Масса 1 метра погонного круга ?250 мм:
Рассчитывается по формуле:
m=4?106??d2??
где:
- d=250 мм — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали.
m=4?1063,1416?2502?7850=4?1063,1416?62500?7850?384,8 кг/м
Итого:
- Масса 1 метра круга ?250 мм — 384,8 кг
- Количество метров в 1 тонне:
384,81000?2,60 м
Таким образом, в одной тонне содержится примерно 2,6 метра круга указанного диаметра.
Область применения
Круг из стали 20ХН3А ?250 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в отраслях, где требуются высокая прочность, вязкость и усталостная выносливость. Основные сферы использования:
- Авиационная промышленность
Изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, работающих под высокими динамическими нагрузками. Благодаря высокой ударной вязкости и сопротивлению усталости, сталь идеально подходит для деталей, эксплуатируемых при низких температурах и вибрациях. - Судостроение
Применяется для производства валов гребных винтов, рулевых механизмов, деталей редукторов. Устойчивость к ударным нагрузкам и коррозионной усталости (при наличии защиты) делает её востребованной в морских условиях. - Энергетическое машиностроение
Используется для изготовления роторов турбин, валов насосов и компрессоров. Высокая прочность и термостойкость в сочетании с упругими свойствами обеспечивают надёжную работу в условиях циклических нагрузок. - Тяжёлое машиностроение
Применяется в производстве деталей экскаваторов, буровых установок, прессов. Сталь выдерживает удары, вибрации и переменные напряжения, что критично для горнодобывающей и строительной техники. - Автомобильная промышленность (спецтехника)
Используется для изготовления коленчатых и распределительных валов, полуосей, шестерён трансмиссии в грузовиках и тягачах. - Железнодорожное машиностроение
Детали ходовых частей, оси вагонов и локомотивов, работающие в условиях повышенных нагрузок и вибраций. - Нефтегазовое оборудование
Штоки, валы, шестерни насосов и компрессоров, работающих под высоким давлением и в агрессивных средах (с последующей защитой поверхности). - Военная и оборонная промышленность
Изготовление деталей бронетехники, опорных узлов, механизмов наведения, где требуется высокая надёжность и живучесть. - Робототехника и прецизионное оборудование
Валы и оси, требующие высокой точности и долговечности при циклических нагрузках. - Инструментальное производство
Изготовление оснастки, матриц, пуансонов, подвергаемых термообработке и эксплуатируемых при ударных нагрузках.
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется проверить твёрдость и структуру металла.
- При термообработке соблюдать режимы, указанные в технологической карте.
- Для повышения износостойкости поверхности рекомендуется цементация, азотирование или поверхностная закалка ТВЧ.
- Хранить в сухом помещении, избегать контакта с влагой и агрессивными средами.
- При резке использовать абразивные круги или газовую резку (с последующей зачисткой кромок).
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров ГОСТ, наличие сертификатов качества и возможность поставки как погонных метров, так и раскроенных заготовок.
Позвоните нам:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию на складе и условиям доставки.
