Круг 20хн3а 280 мм ТУ 14-1-2118,ГОСТ 4543-16,3ГП_

Круг 20ХН3А ?280 мм, ТУ 14-1-2118, ГОСТ 4543-16, группа прочности 3ГП

Основные технические характеристики

Круг стальной 20ХН3А ?280 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для использования в ответственных узлах и механизмах, где требуются повышенная прочность, износостойкость, устойчивость к динамическим нагрузкам и высокая надёжность в условиях эксплуатации при переменных температурах. Изделие изготавливается в соответствии с техническими условиями ТУ 14-1-2118 и общероссийским стандартом ГОСТ 4543-16, что гарантирует соответствие строгим требованиям по химическому составу, механическим и физическим свойствам. Материал поставляется в состоянии термической обработки — улучшение (закалка + высокий отпуск), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности.

Диаметр прутка — 280 мм, что делает его пригодным для изготовления крупногабаритных деталей, таких как валы, шестерни, оси, коленчатые валы, шпиндели и другие элементы тяжёлого машиностроения, авиационной и энергетической отраслей.

Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-16), %

Сталь марки 20ХН3А относится к классу хромоникелевых легированных сталей с повышенным содержанием никеля, что обеспечивает высокую прокаливаемость и вязкость. Химический состав строго нормирован и включает следующие элементы:

• Углерод ©: 0,17–0,24 % — обеспечивает твёрдость и прочность после термообработки.
• Кремний (Si): 0,17–0,37 % — повышает прочность и устойчивость к окислению.
• Марганец (Mn): 0,30–0,60 % — улучшает прокаливаемость и способствует раскислению стали.
• Хром (Cr): 0,60–0,90 % — повышает твёрдость, износостойкость и коррозионную стойкость.
• Никель (Ni): 2,75–3,15 % — ключевой легирующий элемент, отвечающий за высокую вязкость, ударную прочность и сопротивление хрупкому разрушению.
• Сера (S): не более 0,025 % — ограничена для предотвращения красноломкости.
• Фосфор (P): не более 0,025 % — снижает хрупкость при низких температурах.
• Медь (Cu): не более 0,30 % — не является легирующим, но может присутствовать как примесь.
• Мышьяк (As): не более 0,08 % — контролируется как вредная примесь.
• Остаточный алюминий (Al): не менее 0,020 % — способствует мелкозернистости структуры.

Буква «А» в маркировке означает, что сталь является высококачественной, с пониженным содержанием серы и фосфора, что обеспечивает повышенную чистоту металла и стабильность свойств по длине и сечению прутка.

Механические свойства (после улучшения)

Механические характеристики стали 20ХН3А после термической обработки соответствуют требованиям группы прочности 3ГП по ГОСТ 4543-16 и включают следующие показатели:

• Временное сопротивление разрыву (?в): не менее 980 МПа
• Предел текучести (?т): не менее 785 МПа
• Относительное удлинение (?5): не менее 12 %
• Относительное сужение (?): не менее 55 %
• Ударная вязкость (KCU при +20?°C): не менее 98 Дж/см?
• Твёрдость по Бринеллю (HB): 269–321

Эти показатели свидетельствуют о высокой прочности и пластичности материала, что делает его идеальным для деталей, работающих под знакопеременными нагрузками. Высокая ударная вязкость особенно важна при эксплуатации в условиях низких температур, например, в северных регионах или в авиационной технике.

Физические свойства стали 20ХН3А

• Плотность: 7,85 г/см?
• Модуль упругости (Е): 210 ГПа
• Модуль сдвига (G): 81 ГПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29
• Температура плавления: ~1450–1500?°C
• Теплопроводность: 40–45 Вт/(м·К) при 100?°C
• Удельная теплоёмкость: ~460 Дж/(кг·К) при 20?°C
• Коэффициент линейного расширения (?): 11,5·10?? К?? (в интервале 20–600?°C)
• Удельное электрическое сопротивление: ~0,6 мкОм·м

Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях, где важна стабильность геометрии при изменении температуры, а также при проектировании деталей, подверженных тепловым напряжениям.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая. Рекомендуется сварка с подогревом до 200–300?°C и последующей термообработкой для снятия остаточных напряжений.
• Обрабатываемость резанием: в состоянии улучшения — удовлетворительная, коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 составляет ~0,7.
• Склонность к отпускной хрупкости: повышенная, особенно в интервале 450–550?°C. Рекомендуется быстрое охлаждение после отпуска.
• Прокаливаемость: высокая благодаря содержанию никеля и хрома, что позволяет достигать высоких свойств на глубине сечения до 50 мм и более.
• Коррозионная стойкость: удовлетворительная в атмосферных условиях, но не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты.

Вес и расчётные данные

• Масса 1 погонного метра круга ?280 мм:
  m=4??d2??=43.1416?(0.28)2?7850?481.5кг/м

  Таким образом, 1 метр прутка весит 481,5 кг.

• Количество метров в одной тонне (1000 кг):
  L=481.51000?2.077м

  То есть, в одной тонне содержится около 2,08 метра прутка диаметром 280 мм.

Эти данные важны при расчёте транспортных расходов, планировании загрузки оборудования и расчёте себестоимости изделий.

Область применения

Круг из стали 20ХН3А ?280 мм находит широкое применение в отраслях, где к материалам предъявляются высокие требования по прочности, вязкости и надёжности:

1. Авиационная промышленность — изготовление валов редукторов, шестерён, осей шасси, элементов трансмиссии.
2. Энергетическое машиностроение — производство роторов турбин, валов генераторов, деталей паровых и газовых турбин.
3. Тяжёлое машиностроение — валы прокатных станов, шпиндели, коленчатые валы крупных двигателей.
4. Судостроение — валы гребных винтов, оси рулевых механизмов.
5. Нефтегазовое оборудование — валы насосов, шестерни компрессоров, элементы буровых установок.
6. Железнодорожное машиностроение — оси вагонов и локомотивов, колёсные пары.
7. Автомобильная промышленность (спецтехника) — карданные валы, полуоси, шестерни КПП.
8. Военная техника — детали трансмиссии танков, бронетехники, опорные валы.
9. Робототехника и промышленные манипуляторы — оси и валы, работающие под высокими нагрузками.
10. Научные и испытательные установки — образцы для испытаний на усталость, детали вакуумных камер.

Благодаря высокой прокаливаемости и вязкости, сталь 20ХН3А особенно востребована при изготовлении крупных деталей, где необходимо равномерное распределение механических свойств по всему сечению.

Особенности обработки и рекомендации по эксплуатации

При механической обработке рекомендуется использовать твёрдосплавные или керамические инструменты с пониженными скоростями резания. Перед термообработкой деталь должна быть подвергнута черновой обработке с припуском 2–3 мм. Закалка производится в масле с нагревом до 830–850?°C, отпуск — при 550–600?°C с последующим охлаждением в воде или масле для предотвращения отпускной хрупкости.

Хранение прутков должно осуществляться в закрытых помещениях, исключающих контакт с влагой. При длительном хранении рекомендуется нанесение временной антикоррозионной смазки.

Преимущества товара

• Соответствие ГОСТ и ТУ
• Высокая прочность и вязкость
• Отличная прокаливаемость
• Стабильность свойств по сечению
• Возможность изготовления крупногабаритных деталей
• Документальное сопровождение (паспорта качества, сертификаты)
• Контроль на всех этапах производства

Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике металлопроката с многолетним опытом работы. У нас вы получите качественный продукт, соответствующий всем нормативным требованиям, с доставкой по России и СНГ.

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

Наши специалисты проконсультируют по техническим характеристикам, помогут подобрать аналоги, оформят заказ и рассчитают доставку. Высокое качество, точные сроки, индивидуальный подход — вот что отличает ООО «Металлотрейд».