- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?75 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16, группа 2ГП
Основные технические характеристики
Наименование: Круг стальной горячекатаный
Марка стали: 20ХН3А
Диаметр: 75 мм
Точность прокатки: повышенная (группа 2ГП)
Нормативные документы: ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16
Способ изготовления: горячая прокатка с последующей термической обработкой (улучшение — закалка и высокий отпуск)
Форма поставки: мерная длина (от 2 до 6 метров), немерная длина по согласованию
Поверхность: без окалины, без трещин, расслоений, закатов, плен, раковин и других дефектов, влияющих на эксплуатационные свойства
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-16), %
Марка стали 20ХН3А относится к легированным конструкционным сталям повышенной прочности, предназначенным для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок и динамических воздействий. Химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, вязкость и усталостную прочность.
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,75–3,15 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Арсений (As) | не более 0,08 |
| Остаточный никель (ост. Ni) | не нормируется |
Особенности состава:
Высокое содержание никеля (до 3,15%) обеспечивает повышенную вязкость и ударную вязкость при низких температурах. Хром способствует улучшению прокаливаемости и коррозионной стойкости. Углерод в пределах 0,17–0,24% позволяет достичь оптимального баланса между твёрдостью и пластичностью после термообработки.
Механические свойства (после улучшения)
Круг 20ХН3А ?75 мм поставляется в состоянии поставки «улучшенная» (закалка + высокий отпуск), что обеспечивает комплекс высоких механических характеристик:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в), МПа | не менее 980 |
| Предел текучести (?т), МПа | не менее 785 |
| Относительное удлинение (?5), % | не менее 12 |
| Относительное сужение (?), % | не менее 55 |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), Дж/см? | не менее 98 |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Примечание: Механические свойства определяются на образцах, вырезанных из середины радиуса заготовки после термической обработки. Указанные значения являются минимально допустимыми по ГОСТ 4543-16.
Физические свойства стали 20ХН3А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м? | 7850 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 210 |
| Модуль сдвига (G), ГПа | 81 |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления, °С | ~1450–1500 |
| Теплопроводность (при 100?°C), Вт/(м·К) | 42 |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C), Дж/(кг·К) | 470 |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), 10??/°С | 11,5 |
| Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | 0,6?10?? |
Данные физические свойства важны при проектировании деталей, подверженных температурным колебаниям, вибрациям и циклическим нагрузкам. Высокая плотность и модуль упругости указывают на высокую жёсткость материала.
Технологические свойства
Свариваемость:
Сталь 20ХН3А ограниченно свариваема. При дуговой сварке требуется предварительный подогрев до 200–300?°C и последующая термическая обработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия внутренних напряжений и предотвращения образования холодных трещин. Рекомендуется использовать низководородные электроды.
Обрабатываемость резанием:
В состоянии поставки (после улучшения) сталь обрабатывается удовлетворительно. Рекомендуемые режимы обработки:
- Твёрдость: до 285 HB
- Подача: 0,15–0,3 мм/об
- Скорость резания (для резцов из твёрдого сплава): 80–120 м/мин
- Обработка лучше проходит при использовании СОЖ
Обработка давлением:
Сталь хорошо поддаётся ковке и штамповке в интервале температур 1200–800?°C. Заготовку медленно нагревают до 1150?°C, выдерживают, затем поднимают до 1200?°C. Окончание ковки — не ниже 800?°C. После деформации обязательна термическая обработка (нормализация или улучшение).
Флокеночувствительность:
Сталь повышенной флокеночувствительности, поэтому после горячей обработки и термической обработки требуется медленное охлаждение (в муфеле или под шлаком) для предотвращения образования внутренних трещин (флокенов).
Коррозионная стойкость:
Сталь не является коррозионностойкой в агрессивных средах. При длительном хранении на воздухе требуется защита от влаги (смазка, упаковка в плёнку). Рекомендуется хранение в сухих помещениях.
Вес и расчётные данные
Масса 1 метра погонного:
Для круга диаметром 75 мм масса рассчитывается по формуле:
m=4??d2??
где:
- d=0,075 м — диаметр,
- ?=7850 кг/м? — плотность стали.
m=43,1416?(0,075)2?7850?34,68 кг/м
Округлённое значение: 34,68 кг/м
Количество метров в одной тонне:
L=34,681000?28,83 м
Таким образом, в одной тонне содержится примерно 28,8 метров круга ?75 мм.
Область применения
Круг из стали 20ХН3А ?75 мм широко применяется в машиностроении, особенно в производстве ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками и в условиях ударных воздействий. Благодаря высокой прочности, вязкости и усталостной выносливости, сталь 20ХН3А незаменима в следующих отраслях:
1. Авиационная промышленность
Изготовление валов, осей, шестерён, шлицевых соединений, шатунов, элементов шасси. Сталь выдерживает экстремальные нагрузки и перепады температур.
2. Судостроение
Производство валопроводов, редукторных валов, шестерён передач, деталей гребных винтов. Высокая вязкость особенно важна при работе в условиях низких температур (в Арктике).
3. Энергетическое машиностроение
Используется для изготовления роторов турбин, валов насосов, компрессоров, деталей паровых и газовых турбин. Материал сохраняет прочность при длительной эксплуатации под нагрузкой.
4. Тяжёлое машиностроение
Применяется в производстве прессов, ковочных молотов, горизонтально-ковочных машин, где важны ударная вязкость и сопротивление усталости.
5. Автомобильная промышленность (спецтехника)
Изготовление карданных валов, полуосей, шестерён коробок передач для грузовиков, тракторов, бульдозеров и другой тяжёлой техники.
6. Железнодорожное машиностроение
Производство осей вагонов, колёсных пар, элементов подвески, работающих в условиях вибраций и ударов.
7. Нефтегазовое оборудование
Используется для изготовления валов насосов, шпинделей, шестерён редукторов, работающих в агрессивных средах при высоком давлении.
8. Военная промышленность
Изготовление деталей бронетехники, танковых передач, элементов гусеничных цепей, где требуется высокая надёжность и живучесть.
9. Промышленные редукторы и передачи
Шестерни, валы, шлицы, муфты, работающие в условиях высоких крутящих моментов и циклических нагрузок.
10. Подъёмно-транспортное оборудование
Крановые валы, оси блоков, шестерни лебёдок, работающие под постоянной динамической нагрузкой.
Рекомендации по эксплуатации и хранению
- Перед использованием рекомендуется провести входной контроль: проверка химического состава (спектральный анализ), механических свойств (испытания на растяжение, удар), ультразвуковой контроль (УЗК) на отсутствие внутренних дефектов.
- При механической обработке — соблюдать режимы резания, использовать СОЖ.
- При сварке — обязательно применять предварительный подогрев и последующий отпуск.
- Хранить в сухом помещении, избегать контакта с влагой, солью, агрессивными парами. При длительном хранении — смазать антикоррозионной смазкой или упаковать в стрейч-плёнку.
Заключение
Круг 20ХН3А ?75 мм — это высококачественный металлопрокат, соответствующий строгим требованиям ГОСТ 4543-16 и ГОСТ 2590-06. Благодаря оптимальному химическому составу, высоким механическим и технологическим свойствам, он идеально подходит для изготовления ответственных деталей в различных отраслях промышленности. Материал обеспечивает долговечность, надёжность и безопасность в экстремальных условиях эксплуатации.
Данный товар можно купить в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
Позвоните по телефону: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку по России и СНГ.
