Круг 20хн3а 250 мм ГОСТ 2590-06, 4543-16, 3ГП_

Круг 20ХН3А ?250 мм — высокопрочный пруток из легированной стали для ответственных конструкций

Основные технические характеристики:

• Марка стали: 20ХН3А
• Форма сечения: Круг
• Диаметр: 250 мм
• Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, ТУ 14-1-3ГП
• Класс прочности: Повышенный (по ГОСТ 4543-2016)
• Состояние поставки: Улучшенное (закалка + высокий отпуск)
• Назначение: Для изготовления деталей, работающих под высокими нагрузками в условиях ударных и вибрационных воздействий

Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-2016), %

Марка стали 20ХН3А относится к группе хромоникелевых легированных сталей, предназначенных для производства особо ответственных деталей, таких как валы, шестерни, шпиндели, оси и другие элементы, эксплуатируемые в тяжёлых условиях. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, прочность и вязкость.

Особенности легирования:

• Никель — повышает ударную вязкость, особенно при низких температурах, улучшает прокаливаемость и коррозионную стойкость.
• Хром — способствует повышению твёрдости, износостойкости и устойчивости к окислению.
• Углерод — обеспечивает высокую прочность и твёрдость после термообработки, при этом содержание в пределах 0,2% позволяет сохранить хорошую свариваемость и обрабатываемость резанием.

Физические свойства стали 20ХН3А

Эти параметры делают сталь 20ХН3А предсказуемой в термомеханических расчётах, что критично при проектировании ответственных узлов.

Механические свойства после улучшения (закалка + отпуск)

После термической обработки по режиму улучшения (закалка в масле с последующим высоким отпуском) сталь 20ХН3А демонстрирует комплекс высоких механических характеристик, соответствующих требованиям ГОСТ 4543-2016 для категории прочности II.

Комментарий: Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах позволяет использовать изделия из этой стали в условиях Крайнего Севера и в машиностроении, где возможны ударные нагрузки.

Технологические свойства

Свариваемость

Сталь 20ХН3А ограниченно свариваема. Рекомендуется сварка с предварительным подогревом до 250–300?°C и последующей термической обработкой (отжиг или нормализация) для снятия остаточных напряжений. Применяются электроды типа Э-12Х13Н4АМ3 или сварка в среде защитных газов (аргонодуговая, MIG/MAG).

Обрабатываемость резанием

В состоянии поставки (после улучшения) сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемые режимы резания:

• Скорость резания (сталь быстрорежущий инструмент): 40–60 м/мин
• Подача: 0,2–0,4 мм/об
• Глубина резания: до 3 мм
  Для повышения качества обработки рекомендуется использовать СОЖ на масляной основе.

Обрабатываемость давлением

Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки:

• Начало ковки: 1200?°C
• Окончание ковки: 800?°C
  После ковки обязательна термическая обработка (нормализация или улучшение).

Шлифуемость

Хорошая. Возможна чистовая и прецизионная шлифовка с использованием абразивов на керамической или бакелитовой связке. Риск образования трещин при шлифовке минимален при соблюдении режимов охлаждения.

Теплофизические и термические свойства

• Температура начала плавления: ~1480?°C
• Критические точки (по ГОСТ 1057–78):
  • Ac1 = 730?°C
  • Ac3 = 840?°C
• Рекомендуемый режим термической обработки:
  • Закалка: 840–860?°C, охлаждение в масле
  • Отпуск: 580–620?°C, охлаждение на воздухе

После термообработки достигается оптимальное соотношение прочности и пластичности. Склонность к отпускной хрупкости — низкая, что позволяет использовать сталь в ответственных узлах.

Вес и расчёт массы

• Диаметр прутка: 250 мм
• Плотность стали: 7,85 г/см?
• Площадь поперечного сечения:

  S=4?d2=43,1416?252=490,87 см2

• Масса 1 погонного метра:

  m=S??=490,87 см2?7,85 г/см3=3853,3 г?3,85 кг/м

Итог:

• Масса 1 метра круга ?250 мм: 3,85 кг
• Количество метров в одной тонне:

  3,85 кг/м1000 кг?259,7 м

  То есть в одной тонне содержится примерно 259,7 метров прутка.

Область применения

Круг из стали 20ХН3А диаметром 250 мм находит широкое применение в отраслях, где требуются высокая прочность, износостойкость и усталостная выносливость. Ниже приведены ключевые сферы использования:

1. Авиационная промышленность

Из этой стали изготавливают валы редукторов, оси шарниров, шестерни и другие элементы трансмиссии вертолётов и самолётов. Благодаря высокой вязкости при минусовых температурах, сталь сохраняет надёжность в условиях высотных полётов.

2. Судостроение

Применяется для производства валов гребных винтов, осей рулей и других узлов, подвергающихся коррозии и ударным нагрузкам. Никель в составе повышает сопротивление морской воде.

3. Нефтегазовое оборудование

Используется в деталях буровых установок, насосах высокого давления, шпинделях и штоков. Устойчивость к циклическим нагрузкам и коррозии критична в этих условиях.

4. Энергетика

Турбинные валы, роторы и валы насосов на ТЭС и АЭС изготавливаются из 20ХН3А. Сталь выдерживает длительные нагрузки при высоких температурах и вибрации.

5. Машиностроение

Шестерни коробок передач, коленчатые валы, кулачковые валы, оси подвески в тяжёлой технике (бульдозеры, экскаваторы, карьерные самосвалы).

6. Железнодорожное хозяйство

Оси вагонов, колёсные пары, элементы ходовой части локомотивов. Высокая ударная вязкость обеспечивает безопасность при эксплуатации.

7. Военная и оборонная промышленность

Изготовление деталей бронетехники, опорных узлов, валов трансмиссии танков и самоходных установок.

8. Прессово-штамповочное оборудование

Пуансоны, матрицы, направляющие вала, работающие под высокими нагрузками.

9. Химическая промышленность

Элементы насосов и компрессоров, работающих с агрессивными средами (при наличии дополнительного покрытия).

10. Робототехника и прецизионное оборудование

Оси и валы промышленных роботов, где требуется высокая точность и долговечность.

Дополнительные преимущества

• Высокая прокаливаемость — позволяет получать равномерные механические свойства по всему сечению, даже при диаметре 250 мм.
• Низкая склонность к хладноломкости — безопасна при эксплуатации в условиях низких температур.
• Стабильность свойств — благодаря строгому контролю химического состава и термической обработки.
• Долговечность — срок службы деталей из 20ХН3А в 2–3 раза превышает срок службы изделий из сталей Ст45 или 40Х.

Условия хранения и транспортировки

• Хранить в закрытых сухих помещениях, защищённых от атмосферных осадков.
• Не допускать контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли).
• При длительном хранении рекомендуется нанесение временной антикоррозионной смазки.
• Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий.

Контроль качества

Каждая партия проходит входной контроль:

• Спектральный анализ химического состава
• Испытания на растяжение и ударный изгиб
• Проверка твёрдости
• Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика)
• Визуальный и измерительный контроль геометрии

Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с более чем 15-летним опытом работы на рынке. Мы гарантируем соответствие всех параметров ГОСТ и ТУ, а также предоставляем полный пакет сопроводительной документации: сертификаты качества, паспорта, УПД.

Не упустите возможность получить качественный металлопрокат с доставкой по России и СНГ.
?? Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58

Наши специалисты проконсультируют по всем техническим вопросам, помогут подобрать аналоги и оформить заказ.
ООО «Металлотрейд» — ваш надёжный партнёр в металлургии