- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?260 мм, ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16, группа по поставке 3ГП
Общее описание
Круг стальной 20ХН3А диаметром 260 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для использования в ответственных узлах и механизмах, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости, ударной вязкости и усталостной выносливости. Изделие изготавливается по техническим условиям ТУ 14-1-2118 и соответствует требованиям ГОСТ 4543-16 по химическому составу, механическим свойствам и условиям поставки. Круг поставляется в группе по поставке 3ГП, что означает контроль механических свойств, химического состава и макроструктуры.
Марка стали: 20ХН3А
Сталь 20ХН3А — это хромоникелевая легированная конструкционная сталь, разработанная для изготовления деталей, подвергающихся высоким динамическим и циклическим нагрузкам. Буквенно-цифровое обозначение расшифровывается следующим образом:
- 20 — среднее содержание углерода в стали — около 0,20%;
- Х — наличие хрома;
- Н — наличие никеля;
- 3 — содержание никеля около 3%;
- А — сталь высококачественная, с пониженным содержанием вредных примесей (серы и фосфора).
Химический состав (по ГОСТ 4543-16, группа 3ГП)
| 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 |
Высокое содержание никеля придаёт стали повышенную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению, особенно при низких температурах. Хром способствует улучшению прокаливаемости, износостойкости и коррозионной стойкости. Низкое содержание серы и фосфора обеспечивает высокую чистоту металла, что критично для деталей, работающих под ударными нагрузками.
Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 12 |
| Относительное сужение (?), % | ? 55 |
| Ударная вязкость (KCU при -60°C), Дж/см? | ? 59 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Механические свойства определяются после термической обработки — улучшения (закалка в масле с последующим высоким отпуском). Такая обработка обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности, что делает сталь 20ХН3А идеальной для работы в тяжёлых условиях эксплуатации.
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | 0,6·10?? |
| Теплопроводность при 100°C, Вт/(м·°С) | 42 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100°C), 1/°С | 11,5·10?? |
| Удельная теплоёмкость при 20°C, Дж/(кг·°С) | 460 |
Физические характеристики позволяют использовать сталь 20ХН3А в широком диапазоне температур — от -60°C до +400°C. Низкий коэффициент теплового расширения обеспечивает стабильность геометрии деталей при изменении температуры.
Технологические свойства
- Свариваемость: сталь ограниченно свариваема. Рекомендуется предварительный подогрев до 250–300°C и последующая термообработка после сварки для снятия остаточных напряжений.
- Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (после улучшения) обрабатывается удовлетворительно. При твёрдости до 285 HB обеспечивается стабильная стружкообразование и хороший чистовой рез.
- Обрабатываемость давлением: сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный режим ковки: начало — 1200°C, окончание — 800°C. После ковки требуется нормализация или улучшение.
- Прокаливаемость: высокая благодаря легированию хромом и никелем. Полная прокаливаемость достигается при диаметре до 80 мм. При диаметре 260 мм обеспечивается достаточная прокаливаемость в поверхностных и срединных слоях при правильном режиме закалки.
- Коррозионная стойкость: выше, чем у углеродистых сталей, но не достигает уровня нержавеющих. Рекомендуется защита от атмосферного воздействия (покрытия, смазка, хранение в сухих помещениях).
Вес и расчётные данные
- Диаметр круга: 260 мм (0,26 м)
- Длина: по умолчанию — 1 метр (расчёт на погонный метр)
- Площадь поперечного сечения:
S=??r2=3.1416?(0.13)2=0.05309 м2 - Объём 1 метра:
V=S?1=0.05309 м3 - Плотность стали: 7850 кг/м?
- Масса 1 метра:
m=V??=0.05309?7850?416.8 кг
Таким образом, масса одного погонного метра круга 20ХН3А ?260 мм составляет около 416,8 кг.
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
N=416.81000?2.4 метра
Следовательно, в одной тонне содержится примерно 2,4 метра данного проката.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 20ХН3А подвергается следующему режиму термообработки:
- Закалка: нагрев до 830–850°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Высокий отпуск: нагрев до 580–620°C, выдержка 2–3 часа, охлаждение с печью или на воздухе.
После такой обработки структура стали — сорбит отпуска, обеспечивающий высокую прочность и вязкость.
Области применения
Круг 20ХН3А ?260 мм находит широкое применение в машиностроении, энергетике, оборонной промышленности и транспортном машиностроении. Благодаря высоким механическим и эксплуатационным характеристикам, он используется для изготовления:
- Валов и осей — особенно в авиационных и турбинных двигателях, где важна усталостная прочность.
- Шестерён и колёс — работающих под высокими нагрузками в редукторах, коробках передач, бортовых передачах.
- Шатунов и шпинделей — в поршневых и газотурбинных установках.
- Болтов и шпилек ответственного назначения — в условиях вибрации и ударных нагрузок.
- Деталей шасси и ходовой части — в железнодорожном и тяжёлом транспорте.
- Элементов пресс-форм и штампов — при необходимости высокой износостойкости и ударной вязкости.
- Корпусов и фланцев — в нефтегазовом оборудовании, работающем при низких температурах.
- Деталей криогенного оборудования — благодаря высокой вязкости при -60°C.
- Роторов и дисков турбин — в энергетических установках.
- Компонентов военной техники — гусениц, башенных узлов, крепёжных элементов.
Благодаря сочетанию прочности, вязкости и прокаливаемости, сталь 20ХН3А особенно востребована в условиях низких температур, например, в северных регионах и при эксплуатации техники в зимний период.
Особенности хранения и транспортировки
- Хранение должно осуществляться в закрытых сухих помещениях, защищённых от атмосферных осадков.
- При длительном хранении рекомендуется нанесение защитных смазок или временных консервационных покрытий.
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлических изделий.
- Не допускается сброс изделий с высоты, удары, которые могут вызвать микротрещины и повреждения поверхности.
Контроль качества
Каждая партия круга 20ХН3А ?260 мм проходит строгий входной контроль:
- Проверка маркировки и сопроводительных документов.
- Визуальный осмотр поверхности на отсутствие трещин, закатов, плен, рванин.
- Измерение геометрических параметров (диаметр, овальность, кривизна).
- Химический анализ на спектрометре.
- Механические испытания (разрыв, удар, твёрдость).
- Макро- и микроструктурный анализ.
- Ультразвуковой контроль (по требованию заказчика).
Заключение
Круг 20ХН3А ?260 мм — это надёжный и проверенный временем материал для производства ответственных деталей в тяжёлом машиностроении. Его высокие механические свойства, устойчивость к динамическим нагрузкам и низким температурам делают его незаменимым в критически важных узлах. Благодаря строгому контролю качества по ТУ 14-1-2118 и ГОСТ 4543-16, вы можете быть уверены в стабильности характеристик и долговечности изделий.
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Не упустите возможность приобрести высококачественную сталь 20ХН3А по выгодным ценам
?? Позвоните нам прямо сейчас по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют вас по всем вопросам, помогут с расчётом, оформлением заказа и доставкой по России и СНГ.
