- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг стальной 20ХН3А ?90 мм, ГОСТ 2590-2006, 4543-2016, исполнение 2ГП
Основные технические характеристики:
- Марка стали: 20ХН3А
- Тип проката: Круг (круглый прокат)
- Диаметр: 90 мм
- Стандарт изготовления: ГОСТ 2590-2006 (Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый), ГОСТ 4543-2016 (Прокат из легированной конструкционной стали)
- Класс точности: 2ГП (повышенная точность по ГОСТ 2590)
- Способ изготовления: Горячекатаный
- Назначение: Для изготовления ответственных деталей в машиностроении, авиастроении, энергетике и других отраслях, где требуется высокая прочность, износостойкость и сопротивление усталости
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-2016), %
Марка стали 20ХН3А относится к легированным конструкционным сталям с повышенным содержанием хрома и никеля, что обеспечивает высокие механические свойства после термической обработки. Химический состав в пересчёте на массовую долю элементов следующий:
| 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) | 2,75–3,25 |
| 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 алюминий (Al) | не менее 0,020 |
Особенности состава:
Повышенное содержание никеля (до 3,25%) придаёт стали высокую вязкость, сопротивление хрупкому разрушению и улучшает свойства при низких температурах. Хром способствует повышению твёрдости, износостойкости и коррозионной стойкости. Углерод в пределах 0,2% обеспечивает оптимальный баланс между прочностью и пластичностью. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла и уменьшает склонность к хрупкости.
Механические свойства стали 20ХН3А (после улучшения — закалка + высокий отпуск)
Сталь 20ХН3А поставляется в состоянии поставки «после улучшения» или в состоянии поставки «горячекатаное», но для достижения полного потенциала используется термическая обработка. Ниже приведены механические свойства после термической обработки по режиму: закалка в масло с 850–870?°C, отпуск при 580–620?°C.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, ?в | 950–1100 МПа |
| Предел текучести, ?0,2 | не менее 750 МПа |
| Относительное удлинение, ?5 | не менее 12% |
| Относительное сужение, ? | не менее 55% |
| Ударная вязкость при -60?°C, KCU | не менее 88 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю, HB | 269–321 |
Примечание: Механические свойства определяются на образцах диаметром 10 мм после термической обработки. Для проката диаметром 90 мм гарантируются значения, соответствующие требованиям ГОСТ 4543-2016 для сечений до 100 мм.
Физические свойства стали 20ХН3А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (при растяжении), E | 2,1?105 МПа |
| Модуль сдвига, G | 8,1?104 МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,29 |
| Коэффициент линейного расширения (в интервале 20–100?°C) | 11,5?10?6 1/°C |
| Теплопроводность при 100?°C | 42 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость при 20?°C | 460 Дж/(кг·К) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,6?10?6 Ом·м |
Особенности: Никелесодержащие стали обладают повышенной стабильностью структуры при термических циклах, что важно при эксплуатации в условиях переменных температур. Низкий коэффициент теплового расширения способствует сохранению точности размеров в ответственных узлах.
Технологические свойства
- Свариваемость: Сварка возможна, но требует предварительного подогрева до 250–300?°C и последующей термической обработки (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений. Применяются электроды типа Э-12Х13Н4АМ. Сварка в среде защитных газов (аргонодуговая) предпочтительна.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки — удовлетворительная. После улучшения обработка затруднена из-за высокой твёрдости. Рекомендуется использовать твёрдосплавные пластины (типа ВК8, Т15К6). Скорость резания — до 60 м/мин при черновой обработке.
- Обработка давлением: Горячая деформация возможна в диапазоне 1150–850?°C. Не рекомендуется деформация при температуре ниже 800?°C из-за риска трещинообразования.
- Шлифуемость: Хорошая, особенно после правильной термообработки. Возможны прижоги при агрессивном режиме шлифования — рекомендуется охлаждение эмульсией.
- Коррозионная стойкость: Умеренная. Превосходит углеродистые стали, но не относится к нержавеющим. При эксплуатации в агрессивных средах требуется защитное покрытие (цинкование, хромирование, лакокрасочные материалы).
Теоретический вес одного метра погонного и количество метров в одной тонне
- Диаметр: 90 мм
- Площадь поперечного сечения:
S=??4d2=3,1416?4902=6361,7 мм2=63,617 см2
- Плотность стали: 7,85 г/см?
- Масса одного погонного метра:
m=S??=63,617 см2?7,85 г/см3=500 г/см?100 см=49,94 кг/м?49,9 кг/м
- Количество метров в одной тонне (1000 кг):
L=49,91000?20,04 м
Итог:
- Вес одного метра погонного: 49,9 кг
- Количество метров в одной тонне: 20,04 м
Область применения
Круг из стали 20ХН3А диаметром 90 мм находит широкое применение в отраслях, где предъявляются высокие требования к прочности, вязкости и усталостной выносливости. Ниже приведены основные сферы использования:
- Авиационная промышленность
Изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, шатунов, шлицевых соединений, работающих под высокими динамическими нагрузками. Сталь 20ХН3А применяется в редукторах, трансмиссиях и шасси летательных аппаратов благодаря высокой вязкости при низких температурах. - Машиностроение
Производство деталей для тяжёлых прессов, кузнечно-штамповочного оборудования, редукторов, валов приводов. Используется в узлах с повышенными требованиями к износостойкости и сопротивлению усталости. - Энергетическое машиностроение
Изготовление роторов турбин, валов генераторов, деталей паровых и газовых турбин. Сталь сохраняет прочность при повышенных температурах и обладает стабильной структурой в течение длительного времени. - Судостроение
Применяется для валов гребных винтов, опорных валов, деталей рулевого управления, работающих в условиях коррозионного воздействия морской воды. Требуется дополнительная защита от коррозии. - Нефтегазовое оборудование
Используется для изготовления валов насосов, штоков, шпинделей задвижек, работающих под давлением и в агрессивных средах. Сталь устойчива к циклическим нагрузкам и гидравлическим ударам. - Железнодорожное машиностроение
Производство осей, колёсных пар, деталей тормозных систем, рессорных элементов. Высокая ударная вязкость особенно важна при эксплуатации в условиях низких температур. - Тяжёлое и горное оборудование
Детали экскаваторов, буровых установок, дробилок, конвейеров. Сталь выдерживает ударные и вибрационные нагрузки. - Робототехника и автоматизация
Изготовление валов прецизионных редукторов, шпинделей станков с ЧПУ, где важна точность и долговечность. - Медицинское оборудование
В редких случаях — для изготовления деталей хирургических инструментов и имплантов (только при дополнительной обработке и сертификации). - Спорт и recreation
Изготовление элементов премиальных велосипедов, мотоциклов, гоночных автомобилей, где требуется лёгкость и прочность.
Рекомендации по обработке и эксплуатации
- Перед механической обработкой рекомендуется провести нормализацию при 880–900?°C с охлаждением на воздухе для улучшения структуры и снятия внутренних напряжений.
- После механической обработки — обязательная термообработка: закалка + высокий отпуск для достижения заданных механических свойств.
- При шлифовании — строго соблюдать режимы охлаждения.
- Хранить в сухом помещении, исключая контакт с влагой. При длительном хранении — консервация маслом или специальными составами.
- При резке использовать абразивные круги по металлу или газовую резку (при последующей механической обработке торцов).
Гарантии и контроль качества
Каждая партия круга 20ХН3А ?90 мм проходит входной контроль:
- Спектральный анализ на содержание легирующих элементов
- Испытания на растяжение и ударный изгиб
- Ультразвуковой контроль (по требованию)
- Контроль геометрических параметров (диаметр, овальность, прямолинейность)
Сопроводительная документация включает:
- Сертификат соответствия ГОСТ 4543-2016
- Паспорт качества с указанием химического состава и механических свойств
- Маркировку на изделии: марка стали, диаметр, номер плавки, дата изготовления
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката с более чем 15-летним опытом. Мы гарантируем соответствие всех параметров заявленным стандартам, оперативную доставку по России и СНГ, а также индивидуальный подход к каждому клиенту.
Позвоните нам уже сегодня:
?? +7(863)220-90-10
?? +7(495)792-05-58
и получите консультацию специалиста, рассчитайте стоимость заказа и оформите доставку
