Круг 20х2н4а 150 мм ГОСТ 2590-06, 4543-16, 2ГП_
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А ?150 мм, сталь 20Х2Н4А, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, исполнение 2ГП
Основные технические характеристики
Круг стальной диаметром 150 мм из легированной конструкционной стали марки 20Х2Н4А — это высокопрочный прокат, предназначенный для использования в ответственных узлах и механизмах, где требуются повышенные механические свойства, устойчивость к динамическим нагрузкам и износу. Изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (прокат сортовой стальной круглого сечения) и ГОСТ 4543-2016 (прокат из легированной и высоколегированной стали), исполнение по точности прокатки — 2ГП (повышенная точность).
Химический состав стали 20Х2Н4А (по ГОСТ 4543-2016)
Марка стали 20Х2Н4А относится к классу хромоникелевых легированных сталей с повышенным содержанием никеля. Её химический состав строго регламентирован и обеспечивает высокую прокаливаемость, вязкость и сопротивление усталостным нагрузкам. Ниже приведён средний химический состав в процентах по массе:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 3,25–3,75 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Молибден (Mo) | не более 0,30 |
| Алюминий (Al) | не менее 0,020 (в виде алюминия-раскислителя) |
Особенности легирования:
- Никель — повышает прочность, ударную вязкость и устойчивость к коррозии.
- Хром — увеличивает твёрдость, износостойкость и прокаливаемость.
- Молибден (в следовых количествах) — улучшает структурную однородность и сопротивление отпуску.
- Алюминий — раскислитель, способствует мелкозернистости структуры, что критично для повышения прочности и вязкости.
Механические свойства (после термической обработки)
Сталь марки 20Х2Н4А поставляется в состоянии улучшения (закалка + высокий отпуск) или в состоянии цементации с последующей закалкой и отпуском, что позволяет достичь высоких показателей прочности и износостойкости. Ниже приведены гарантированные механические свойства для сортового проката диаметром до 150 мм:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | не менее 980 МПа |
| Предел текучести (?0,2) | не менее 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 12 % |
| Относительное сужение (?) | не менее 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при -60?°C) | не менее 58 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 (после улучшения) |
Примечание: После цементации и закалки поверхностный слой может достигать твёрдости 58–62 HRC, что делает материал идеальным для работы в условиях трения и износа.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температурный коэффициент линейного расширения (?, 20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°C |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 36 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 460 Дж/(кг·К) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,60 мкОм·м |
Технологические свойства
- Свариваемость — ограниченно свариваемая. Требуется предварительный подогрев до 200–300?°C и последующая термообработка. Рекомендуется применение сварки в среде защитных газов (аргонодуговая сварка) с использованием присадочных проволок марок НП-30ХГСА или Св-08ХГСМ.
- Обрабатываемость резанием — в состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. Коэффициент обрабатываемости по сравнению со сталью 45 — около 0,7. Рекомендуемые режимы резания: скорость резания — 80–120 м/мин, подача — 0,2–0,4 мм/об.
- Обработка давлением — хорошо деформируется в нагретом состоянии. Температурный диапазон ковки: 1200–800?°C. Охлаждение после ковки — в яме или под шлаком для предотвращения трещинообразования.
- Прокаливаемость — высокая. Гарантированная прокаливаемость по ГОСТ 4543-2016 — не менее 30 мм по J-кривой (на глубине 50% закалённой зоны). Это позволяет использовать сталь для деталей большого сечения без потери прочности в сердцевине.
- Коррозионная стойкость — средняя. Не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты (покрытия, смазки). Устойчивость к атмосферной коррозии выше, чем у углеродистых сталей, благодаря легированию хромом и никелем.
Вес и расчёт массы
- Диаметр прутка: 150 мм
- Площадь поперечного сечения:
S=??r2=3.1416?(7.5)2=176.71 см2 - Плотность стали: 7,85 г/см? = 7850 кг/м?
- Масса 1 погонного метра:
m=S?100??=176.71?100?7.85?10?3=138.72 кг/м
Масса одного метра погонного — 138,72 кг.
- Количество метров в одной тонне (1000 кг):
L=138.721000?7.21 метров
В одной тонне — примерно 7,21 метра проката.
Области применения
Круг из стали 20Х2Н4А ?150 мм широко применяется в машиностроении, особенно в отраслях, где предъявляются высокие требования к надёжности и долговечности деталей. Ниже приведены основные сферы использования:
1. Авиационная промышленность
Из данной стали изготавливают валы, оси, шестерни, шпиндели и другие ответственные элементы трансмиссий и редукторов. Высокая вязкость при низких температурах (до -60?°C) делает её пригодной для работы в условиях Арктики и на высоте.
2. Судостроение
Используется для производства валопроводов, шестерён реверс-редукторов, элементов гребных винтов. Устойчивость к ударным нагрузкам и вибрациям — ключевое преимущество.
3. Нефтегазовое оборудование
Применяется в узлах буровых установок, насосах высокого давления, штоках и шпинделях клапанов. Стойкость к циклическим нагрузкам и усталостным разрушениям — важное свойство.
4. Энергетика
Круг используется для изготовления роторов турбин, валов генераторов, деталей паровых и газовых турбин. Высокая прокаливаемость обеспечивает равномерные свойства по всему сечению.
5. Автомобильная промышленность
В производстве коробок передач, карданных валов, полуосей, шестерён дифференциалов. После цементации и закалки поверхность приобретает высокую твёрдость, а сердцевина остаётся вязкой.
6. Железнодорожное машиностроение
Используется для осей колёсных пар, шестерён тяговых редукторов, валов компрессоров. Способность выдерживать длительные нагрузки и вибрации — критична.
7. Тяжёлое машиностроение
Для валов прокатных станов, шпинделей станков, элементов прессов и ковочных молотов. Материал устойчив к ударным и знакопеременным нагрузкам.
8. Военная и оборонная промышленность
Изготовление деталей бронетехники, трансмиссий, опорных узлов, шестерён прицельных систем. Требования к надёжности — максимальные.
9. Робототехника и прецизионное оборудование
Для валов редукторов, осей манипуляторов, где важны точность, долговечность и стабильность размеров.
10. Экспериментальные и уникальные установки
В научных целях — для создания образцов, испытательных стендов, узлов с повышенными требованиями к прочности и жёсткости.
Термическая обработка и рекомендации по эксплуатации
- Улучшение (закалка + отпуск):
- Нагрев под закалку: 830–850?°C (в масле или воде, в зависимости от сечения)
- Отпуск: 550–600?°C, охлаждение на воздухе
- Цементация:
- Температура цементации: 920–950?°C, выдержка 6–10 часов
- Закалка после цементации: 800–820?°C, охлаждение в масле
- Низкий отпуск: 150–200?°C для снятия напряжений
Важно: Перед механической обработкой рекомендуется провести нормализацию для устранения структурных неоднородностей после прокатки.
Условия хранения и транспортировки
Прокат должен храниться в закрытых сухих помещениях, на поддонах, без контакта с землёй. При длительном хранении — рекомендуется консервация маслом или антикоррозионными составами. Транспортировка — в упаковке, исключающей механические повреждения и коррозию.
Гарантии и контроль качества
Каждая партия проходит входной контроль: химический анализ на спектрометре, проверка механических свойств на разрывной машине, ультразвуковой контроль (по требованию). Сертификат качества прилагается. Сталь соответствует требованиям ГОСТ 4543-2016 и международным аналогам (DIN 1.6523, AISI 8620 с модификациями).
Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы получите продукцию с полным пакетом документов, точными параметрами и гарантией соответствия.
?? Позвоните нам: +7(863)220-90-10, +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут с выбором, расчётом и доставкой.