- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?260 мм, ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-71 (с актуализацией по ГОСТ 4543-2016), 2ГП
Общее описание
Круг стальной 20ХН3А ?260 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для применения в ответственных узлах и деталях, работающих в условиях повышенных механических нагрузок, динамических и ударных воздействий. Изделие изготавливается по техническим условиям ТУ 14-1-2118 и соответствует требованиям государственного стандарта ГОСТ 4543-71 с учётом современных норм, актуализированных в ГОСТ 4543-2016. Класс поставки — 2ГП, что гарантирует контроль механических свойств, химического состава и ультразвукового дефектоскопирования.
Данный тип проката широко используется в машиностроении, авиационной, энергетической и транспортной отраслях, где к материалам предъявляются повышенные требования по прочности, износостойкости и усталостной выносливости.
Марка стали: 20ХН3А — расшифровка и особенности
Марка 20ХН3А относится к классу легированных сталей, предназначенных для изготовления деталей, подвергающихся цементации и последующей термической обработке. Расшифровка марки:
- 20 — среднее содержание углерода в стали — около 0,20% (по массе);
- Х — наличие хрома в составе;
- Н — наличие никеля;
- 3 — содержание никеля около 3%;
- А — сталь высококачественная, с пониженным содержанием вредных примесей (серы и фосфора).
Эта сталь обладает высокой прокаливаемостью, хорошей вязкостью и сопротивлением усталости, что делает её идеальным выбором для производства шестерён, валов, осей, шпинделей, коленчатых валов и других ответственных деталей.
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-2016)
| 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 |
Специальная маркировка А указывает на то, что сталь выплавлена с применением дополнительных технологий очистки (например, в вакууме или с внепечной обработкой), что обеспечивает высокую однородность структуры и минимальное содержание неметаллических включений.
Механические свойства (в состоянии поставки — горячекатаное, после нормализации)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | ? 785 |
| Предел текучести (?т), МПа | ? 540 |
| Относительное удлинение (?5), % | ? 13 |
| Относительное сужение (?), % | ? 50 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | ? 98 |
После термической обработки (цементация + закалка + отпуск) механические свойства существенно возрастают:
- Твёрдость поверхности: HRC 58–62;
- Твёрдость сердцевины: HRC 30–40;
- Повышенная износостойкость и сопротивление усталости.
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, Дж/(кг·К) | 477 |
| Температура плавления, °C | ~1480–1500 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 10??/°C | 11,5 |
Физические свойства позволяют использовать сталь в широком диапазоне температур — от минусовых до +300?°C, что особенно важно для деталей, работающих в условиях переменных климатических и эксплуатационных нагрузок.
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термообработка для снятия внутренних напряжений.
- Обрабатываемость резанием: в отожжённом состоянии — удовлетворительная. После цементации и закалки — только абразивная обработка.
- Обрабатываемость давлением: хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: от 1200?°C до 850?°C.
- Флокеночувствительность: повышенная. Требуется медленное охлаждение после термической обработки или выдержка в термостате.
- Склонность к отпускной хрупкости: второго рода — умеренная. Рекомендуется быстрое охлаждение после отпуска в интервале 450–550?°C.
Вес и габаритные параметры
Круг имеет диаметр 260 мм, что соответствует значительной несущей способности и используется для крупногабаритных деталей.
- Масса 1 погонного метра:
m=4??d2??
где d=0,26 м, ?=7850 кг/м?
m=43,1416?(0,26)2?7850?43,1416?0,0676?7850?0,0531?7850?416,8 кг/мТаким образом, масса одного погонного метра круга — 416,8 кг.
- Количество погонных метров в одной тонне (1000 кг):
L=416,81000?2,40 мТо есть, в одной тонне содержится примерно 2,4 погонных метра круга ?260 мм.
Термическая обработка и структура
Для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик сталь 20ХН3А подвергается следующим видам термообработки:
- Нормализация: нагрев до 880–900?°C, выдержка, охлаждение на воздухе. Улучшает структуру, устраняет цементитные сетки.
- Отжиг: для снижения твёрдости и улучшения обрабатываемости — 680–700?°C, медленное охлаждение.
- Цементация: насыщение поверхности углеродом при 920–950?°C в течение 6–10 часов. Глубина слоя — 1,0–1,5 мм.
- Закалка: после цементации — нагрев до 800–820?°C, охлаждение в масле.
- Отпуск низкий: 150–200?°C, для снятия напряжений и стабилизации структуры.
После такой обработки формируется двойная структура: твёрдый мартенситный слой на поверхности и вязкая сердцевина из сорбита или троостита, что обеспечивает высокую износостойкость при сохранении ударной вязкости.
Области применения
Круг 20ХН3А ?260 мм используется в следующих отраслях:
- Авиационная промышленность — валы компрессоров, шестерни редукторов, оси подшипников.
- Судостроение — валопроводы, шестерни главных передач.
- Железнодорожное машиностроение — оси вагонов, колёсные пары, детали тяговых редукторов.
- Энергетика — роторы турбин, валы насосов и компрессоров.
- Тяжёлое машиностроение — шпиндели, коленчатые валы, шестерни экскаваторов и буровых установок.
- Автомобильная промышленность — полуоси, шестерни КПП, карданные валы.
- Горнодобывающая техника — валы дробилок, шестерни буровых станков.
- Нефтегазовое оборудование — шпиндели клапанов, валы насосов, детали буровых головок.
- Робототехника и автоматика — высоконагруженные оси и валы прецизионных механизмов.
- Военная техника — детали трансмиссий танков, бронетехники, опорные валы.
Благодаря сочетанию высокой прочности, вязкости и износостойкости, сталь 20ХН3А считается одной из наиболее надёжных для ответственных узлов, где отказ недопустим.
Контроль качества и сертификация
Поставка круга осуществляется с полным пакетом сопроводительной документации, включая:
- Удостоверение о качестве (паспорт по форме 3.1B по ISO 10474);
- Результаты химического анализа;
- Данные механических испытаний;
- Акт ультразвукового контроля (УЗК);
- Подтверждение соответствия ГОСТ и ТУ.
Каждая партия проходит входной контроль, включая проверку геометрии, твёрдости, структуры и отсутствия поверхностных дефектов.
Условия хранения и транспортировки
Рекомендуется хранить круг в закрытых помещениях, на поддонах, с защитой от влаги и агрессивных сред. При длительном хранении — обработка антикоррозионными составами. Транспортировка — любым видом транспорта, с фиксацией от смещения и ударов.
Преимущества товара
- Высокая прочность и вязкость;
- Отличная прокаливаем сть;
- Устойчивость к усталостным нагрузкам;
- Хорошая обрабатываемость в исходном состоянии;
- Возможность получения высокой твёрдости поверхности при цементации;
- Долговечность и надёжность в эксплуатации;
- Соответствие современным стандартам качества;
- Контроль на всех этапах производства.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем оригинальное происхождение стали, полный пакет документов и оперативную доставку по России и СНГ.
Позвоните нам уже сегодня:
?? +7(863)220-90-10
?? +7(495)792-05-58
и получите консультацию по техническим характеристикам, наличию на складе и условиям поставки. Мы поможем подобрать оптимальный вариант под ваш проект
