Круг 20хн3а 270 мм ГОСТ 2590-06, 4543-16, 2ГП_
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20ХН3А ?270 мм, ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16, категория 2ГП
Основные технические характеристики
Марка стали: 20ХН3А
Тип проката: Круг
Диаметр: 270 мм
Нормативные документы: ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16
Категория поставки: 2ГП (гарантированный химический состав, механические свойства, макро- и микроструктура)
Состояние поставки: После улучшения (закалка + высокий отпуск)
Вес 1 метра погонного: 447,4 кг
Количество метров в 1 тонне: 2,235 п.м.
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-16), %
Сталь марки 20ХН3А относится к легированным конструкционным сталям, предназначенным для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, ударов и трения. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прочность, вязкость и устойчивость к усталостным разрушениям.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,75–3,15 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Мышьяк (As) | ? 0,08 |
| Остаточный алюминий (Al) | ? 0,020 |
Особенности состава:
Высокое содержание никеля (до 3,15%) обеспечивает повышенную вязкость и ударную прочность, особенно при низких температурах. Хром способствует улучшению прокаливаемости и коррозионной стойкости. Умеренное содержание углерода позволяет достигать высокой твёрдости при закалке без значительного снижения пластичности. Сера и фосфор находятся на минимально допустимом уровне, что гарантирует высокую чистоту металла и отсутствие хрупкости по границам зёрен.
Механические свойства (после улучшения)
Механические свойства стали 20ХН3А в состоянии поставки (после улучшения) соответствуют требованиям ГОСТ 4543-16 и подтверждены сертификатами качества. Испытания проводятся на образцах, вырезанных вдоль направления прокатки.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, ?в | 950–1100 МПа |
| Предел текучести, ?0,2 | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение, ?5 | ? 12 % |
| Относительное сужение, ? | ? 55 % |
| Ударная вязкость при +20?°C, KCU | ? 98 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Примечание:
Высокие показатели ударной вязкости и пластичности делают сталь 20ХН3А идеальным выбором для деталей, подвергающихся динамическим и ударным нагрузкам. Сочетание прочности и вязкости позволяет использовать её в условиях циклических напряжений без риска хрупкого разрушения.
Физические свойства стали 20ХН3А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, ? | 7850 кг/м? |
| Модуль упругости (модуль Юнга), E | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига, G | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона, ? | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (в интервале 20–100?°C), ? | 11,5?10?? 1/°C |
| Удельная теплоёмкость при 20?°C, c | 460 Дж/(кг·°C) |
| Теплопроводность при 100?°C, ? | 40 Вт/(м·°C) |
| Удельное электрическое сопротивление, ?эл | 0,65 мкОм·м |
Особенности:
Сталь обладает типичной для легированных сталей плотностью и модулем упругости. Низкий коэффициент теплового расширения обеспечивает стабильность геометрии при колебаниях температуры. Теплопроводность позволяет эффективно отводить тепло при трении и нагреве.
Технологические свойства
Свариваемость
Сварка стали 20ХН3А возможна, но требует предварительного подогрева до 250–300?°C и последующей термообработки (отпуск при 600–650?°C). Без термообработки сварные соединения склонны к образованию трещин в зоне термического влияния. Рекомендуется использовать сварочные материалы, легированные никелем (например, электроды типа Э-Ни1-13/45).
Обрабатываемость резанием
В состоянии поставки (после улучшения) сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемые режимы резания:
- Твёрдость: до 285 HB
- Скорость резания при точении: 60–90 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
Для повышения обрабатываемости возможна предварительная отжиг (нормализация + высокий отпуск), но это снижает механические свойства.
Обработка давлением
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный режим ковки:
- Начало ковки: 1180–1200?°C
- Окончание ковки: 800–850?°C
- Охлаждение: медленное, в яме или песке
Шлифуемость
Сталь хорошо шлифуется. Возможны локальные перегревы при интенсивном шлифовании, что требует применения эффективного охлаждения (СОЖ).
Термообрабатываемость
Сталь подвергается следующим видам термообработки:
- Закалка: 830–850?°C в масло
- Отпуск: 500–600?°C, охлаждение на воздухе
- Цементация: при 920–950?°C с последующей закалкой и отпуском (для повышения поверхностной твёрдости)
Макро- и микроструктура
Макроструктура:
По категории 2ГП контролируется отсутствие усадочных рыхлот, трещин, газовых пузырей и инородных включений. Макрошлифы оцениваются по шкалам ГОСТ 10243, ГОСТ 1778. Допускается неоднородность структуры не более 3 балла по шкале зернистости.
Микроструктура:
После улучшения — сорбит отпуска. Допускается наличие следов феррита не более 5%. Зернистость аустенита — не грубее 5 балла по ГОСТ 5639. Отсутствие сетки карбидов и фосфидных ликваций.
Область применения
Круг стальной 20ХН3А ?270 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в производстве ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, ударов и износа. Благодаря высокой прочности, вязкости и усталостной стойкости, сталь используется в следующих отраслях:
1. Авиационная промышленность
Из стали 20ХН3А изготавливают валы, оси, шестерни, шпиндели, крепёжные элементы, работающие при переменных нагрузках и вибрациях. Высокая вязкость особенно важна при эксплуатации в условиях низких температур (до -60?°C).
2. Судостроение
Используется для производства валов гребных винтов, рулевых механизмов, элементов редукторов. Стойкость к коррозии и ударным нагрузкам обеспечивает долгий срок службы в агрессивной морской среде.
3. Энергетическое машиностроение
Применяется в турбинах, генераторах, компрессорах. Круг диаметром 270 мм подходит для изготовления роторов и валов средней мощности.
4. Тяжёлое и транспортное машиностроение
Используется в производстве деталей трансмиссий, редукторов, колёсных пар железнодорожного подвижного состава, шестерён карданных валов.
5. Нефтегазовое оборудование
Подходит для изготовления штоков, шпинделей, валов насосов и компрессоров, работающих под давлением и в условиях абразивного износа.
6. Военная и оборонная промышленность
Применяется в производстве деталей бронетехники, артиллерийских систем, где требуется высокая надёжность и сопротивление динамическим нагрузкам.
7. Робототехника и прецизионное оборудование
Благодаря стабильности размеров и низкой деформации при термообработке, сталь используется в производстве прецизионных валов и осей.
8. Горнодобывающая техника
Из круга 20ХН3А изготавливают валы дробилок, буровые штанги, элементы экскаваторов.
9. Промышленные редукторы и редукторные станции
Высокая контактная прочность и сопротивление усталости позволяют использовать сталь в шестернях и валах, передающих крутящий момент.
10. Экспериментальные установки и научное оборудование
Применяется в конструкциях, где требуется высокая надёжность и стабильность характеристик при длительной эксплуатации.
Преимущества стали 20ХН3А
- Высокая прочность и вязкость в сочетании
- Отличная усталостная прочность
- Хорошая прокаливаемость благодаря хромо-никелевому легированию
- Устойчивость к хрупкому разрушению при низких температурах
- Возможность поверхностного упрочнения (цементация, азотирование)
- Стабильная микроструктура после термообработки
- Допускается механическая обработка без предварительного отжига
Рекомендации по хранению и транспортировке
Круг стальной 20ХН3А должен храниться в закрытых складах, защищённых от атмосферных осадков. При хранении на открытых площадках необходимо использовать влагозащитные покрытия. Не допускается контакт с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли). Транспортировка — любым видом транспорта, обеспечивающим сохранность геометрии и отсутствие механических повреждений.
Заключение
Круг стальной 20ХН3А ?270 мм — это высококачественный конструкционный материал, соответствующий строгим требованиям ГОСТ 4543-16 и ГОСТ 2590-06. Благодаря оптимальному химическому составу, высоким механическим и физическим свойствам, а также отличным технологическим характеристикам, он незаменим в производстве ответственных деталей машиностроения. Сталь обеспечивает долгий срок службы, высокую надёжность и безопасность в экстремальных условиях эксплуатации.
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопродукции с гарантией качества и сертификацией.
?? Звоните: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и получите консультацию по наличию, цене и условиям доставки уже сегодня