Круг 20хн3а 270 мм ТУ-14-1-2118, 4543-16, 2ГП~

Круг стальной 20ХН3А ?270 мм, ТУ 14-1-2118-2003, 4543-16, группа поставки 2ГП

Общее описание

Круг стальной 20ХН3А ?270 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных механических нагрузок, ударных воздействий и циклических напряжений. Изделие производится по техническим условиям ТУ 14-1-2118-2003, соответствует требованиям ГОСТ 4543-16, поставляется в группе 2ГП, что означает контроль механических свойств, химического состава, макро- и микроструктуры, а также дополнительных показателей, таких как сквозная прокаливаемость и ударная вязкость.

Данный вид проката широко применяется в машиностроении, авиационной, энергетической и транспортной отраслях, где к материалам предъявляются повышенные требования по прочности, износостойкости и усталостной выносливости. Благодаря специальной термической обработке (улучшению — закалке и высокому отпуску) сталь 20ХН3А обеспечивает отличный баланс прочности и пластичности, что делает её идеальным выбором для изготовления валов, шестерён, шпинделей, коленчатых валов, осей и других нагруженных элементов.

Марка стали: 20ХН3А — расшифровка и назначение

Маркировка 20ХН3А расшифровывается следующим образом:

• 20 — среднее содержание углерода в стали — около 0,20 % (0,17–0,24 %);
• Х — наличие хрома (Cr) в составе;
• Н — наличие никеля (Ni);
• 3 — содержание никеля около 3 % (2,75–3,25 %);
• А — сталь высококачественная, с пониженным содержанием вредных примесей (серы и фосфора).

Это легированная конструкционная сталь, предназначенная для изготовления деталей, подвергающихся цементации или улучшению. В данном случае круг поставляется в состоянии поставки после улучшения (закалка + высокий отпуск), что обеспечивает стабильные механические свойства по всему сечению.

Химический состав (по ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16)

Содержание легирующих элементов и примесей в стали 20ХН3А строго нормируется. Допустимые пределы приведены в таблице:

Никель и хром способствуют повышению прокаливаемости, прочности и вязкости стали, а также улучшают коррозионную стойкость. Низкое содержание серы и фосфора обеспечивает высокую чистоту металла и уменьшает склонность к хрупкому разрушению.

Механические свойства (в состоянии поставки — после улучшения)

После термической обработки (закалка в масле, отпуск при 550–650?°C) сталь 20ХН3А демонстрирует высокие показатели прочности и пластичности. Механические свойства контролируются на образцах, вырезанных из тела проката, и соответствуют требованиям группы поставки 2ГП:

Высокая ударная вязкость при отрицательных температурах делает сталь пригодной для эксплуатации в условиях холодного климата. Стабильность свойств по сечению обеспечивается за счёт высокой прокаливаемости, что особенно важно для кругов большого диаметра — 270 мм.

Физические свойства стали 20ХН3А

Физические свойства позволяют использовать сталь в широком диапазоне температур, в том числе при кратковременных тепловых воздействиях. Низкий коэффициент расширения способствует стабильности геометрии деталей при нагреве.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — термическая обработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки — удовлетворительная. Твёрдость в пределах 269–321 HB обеспечивает хорошую стойкость инструмента. Рекомендуется использовать твёрдосплавные и быстрорежущие инструменты.
• Обрабатываемость давлением: сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Заготовки перед ковкой подвергаются равномерному нагреву.
• Сквозная прокаливаемость: высокая, что подтверждается испытаниями по методу идеального диаметра (Dи). Для стали 20ХН3А Dи составляет не менее 80 мм, что гарантирует однородность структуры по всему сечению круга ?270 мм после закалки.
• Коррозионная стойкость: выше, чем у углеродистых сталей, благодаря содержанию хрома и никеля. Однако не относится к нержавеющим сталям — требует защиты от агрессивных сред (покрытия, смазки, хранение в сухих помещениях).

Вес и расчётные данные

• Диаметр круга: 270 мм (0,27 м)
• Площадь поперечного сечения:
  S=??r2=3,1416?(0,135)2=0,057256 м2
• Объём 1 метра погонного:
  V=S?1=0,057256 м3
• Плотность стали: 7850 кг/м?
• Масса 1 метра погонного:
  $m=V??=0,057256?7850=449,46кг$

Таким образом:

• Масса 1 метра круга ?270 мм — 449,46 кг
• Количество метров в 1 тонне (1000 кг):
  $L=1000/449,46?2,225м$

?? Примечание: при расчётах длины и массы необходимо учитывать допуски по диаметру и возможные отклонения плотности. Фактическая масса может незначительно отличаться.

Область применения

Круг из стали 20ХН3А ?270 мм используется для изготовления:

• Коленчатых и распределительных валов в двигателях внутреннего сгорания;
• Шестерён и зубчатых колёс в редукторах и коробках передач;
• Оси и валы трансмиссий в железнодорожном и автомобильном транспорте;
• Элементов шасси и шпинделей в авиационной технике;
• Роторов и валов турбин в энергетическом оборудовании;
• Крепёжных деталей повышенной прочности (шпильки, болты, гайки);
• Деталей горно-шахтного оборудования, подвергающихся ударным нагрузкам.

Благодаря высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости, сталь 20ХН3А применяется в узлах, где отказ детали может привести к аварии. Особенно востребована в условиях низких температур (Север, Арктика), где ударная вязкость при -40?°C играет критическую роль.

Условия хранения и транспортировки

• Хранить в закрытых складских помещениях, защищённых от атмосферных осадков.
• Не допускат контакта с агрессивными средами (кислоты, щёлочи, соли).
• При длительном хранении рекомендуется нанесение временных консервационных смазок.
• Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий.
• При погрузке и разгрузке использовать мягкие стропы или прокладки, исключающие повреждение поверхности.

Контроль качества

Каждая партия круга проходит входной контроль по следующим параметрам:

• Внешний вид (отсутствие трещин, закатов, плен, вмятин);
• Геометрические размеры (диаметр, овальность, кривизна);
• Механические свойства (испытания на растяжение, ударная вязкость);
• Химический состав (спектральный анализ);
• Макро- и микроструктура (отсутствие флокенов, трещин, неоднородности);
• Прокаливаемость (по методу идеального диаметра или по кривой Гроссмана).

При поставке предоставляется паспорт качества, включающий все необходимые данные для приёмки и дальнейшего использования.

Рекомендации по обработке и термообработке

• Перед механической обработкой рекомендуется провести стабилизирующий отпуск при 500–550?°C для снятия внутренних напряжений.
• При необходимости дальнейшего повышения поверхностной твёрдости — цементация с последующей закалкой и низким отпуском.
• При термообработке в условиях предприятия — строго соблюдать режимы нагрева, выдержки и охлаждения.
• После термообработки — обязательная проверка твёрдости и механических свойств.

Заключение

Круг стальной 20ХН3А ?270 мм — это надёжный, высокотехнологичный продукт, соответствующий самым строгим требованиям современного машиностроения. Его сочетание прочности, вязкости, прокаливаемости и технологичности делает его незаменимым для производства ответственных деталей. Широкий спектр применения, стабильное качество и соответствие нормативным документам (ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16) подтверждают высокий уровень производства и контроля.

Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров, оперативную отгрузку и профессиональную консультацию.

?? Позвоните нам:
+7 (863) 220-90-10
+7 (495) 792-05-58

и получите точный расчёт, наличие на складе и условия доставки уже сегодня