Круг 20х2н4а 200 мм ГОСТ 2590-06, 4543-16, 3ГП~

Круг стальной 20Х2Н4А ?200 мм, ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16, группа поставки 3ГП

Марка стали: 20Х2Н4А
Тип проката: Круглый прокат (круг)
Диаметр: 200 мм
Стандарты: ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16
Группа поставки: 3ГП (гарантируются механические свойства и химический состав)
Тип термообработки: Улучшение (закалка + высокий отпуск) — по умолчанию для данной марки в ответственных применениях

Основные технические характеристики

Круг стальной марки 20Х2Н4А диаметром 200 мм представляет собой высококачественный легированный прокат, предназначенный для использования в условиях повышенных механических нагрузок, ударных воздействий и циклических напряжений. Данный тип стали относится к классу хромоникелевых легированных сталей, обладающих высокой прокаливаемостью, прочностью и вязкостью. Благодаря оптимальному соотношению легирующих элементов, сталь 20Х2Н4А обеспечивает отличные эксплуатационные характеристики после термической обработки.

Химический состав (по ГОСТ 4543-16, группа 3ГП)

Химический состав стали 20Х2Н4А строго нормирован и контролируется на всех этапах производства. Ниже приведены гарантированные пределы содержания основных элементов в процентах от массы:

• 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): 3,25–3,65 %
• Молибден (Mo): до 0,20 %
• Сера (S): не более 0,025 %
• Фосфор (P): не более 0,025 %
• Азот (N): не более 0,011 %
• Железо (Fe): основа

Особенности состава:
Высокое содержание никеля (до 3,65%) обеспечивает повышенную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению, особенно при низких температурах. Хром способствует увеличению твёрдости, износостойкости и коррозионной стойкости. Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую пластичность и ударную вязкость, что особенно важно для деталей, работающих под динамическими нагрузками.

Механические свойства (после улучшения)

Механические свойства контролируются по ГОСТ 4543-16 и подтверждаются сертификатами качества при поставке. Гарантируемые значения при температуре испытания 20?°C:

• 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 (после улучшения)

Данные свойства достигаются за счёт оптимальной термической обработки: закалка в масле с последующим высоким отпуском. Сталь хорошо прокаливается по всему сечению при диаметре до 200 мм, что обеспечивает равномерность структуры и свойств по сечению.

Физические свойства

• Плотность: 7,85 г/см? (при 20?°C)
• Модуль упругости (Е): 210 ГПа
• Модуль сдвига (G): 81 ГПа
• Коэффициент Пуассона (?): 0,29
• Температура плавления: ~1480?°C
• Теплопроводность (при 100?°C): 42 Вт/(м·К)
• Удельная теплоёмкость (при 20–100?°C): 460 Дж/(кг·К)
• Коэффициент линейного расширения (20–100?°C): 11,5·10?? 1/°C

Физические свойства позволяют использовать сталь в условиях переменных температур, в том числе при кратковременных нагревах до 300?°C без потери прочности.

Технологические свойства

• Свариваемость: ограниченно свариваемая.
  Перед сваркой требуется подогрев до 250–300?°C, после сварки — термическая обработка (отпуск при 600–650?°C) для снятия остаточных напряжений. Применяются электроды типа Э-12Х13Н4АМ2.
• Обрабатываемость резанием:
  В состоянии поставки (после улучшения) обрабатываемость оценивается как удовлетворительная. Рекомендуемые режимы:
  • Скорость резания: 60–80 м/мин (для стали)
  • Подача: 0,2–0,3 мм/об
  • Использование СОЖ обязательно
• Обработка давлением (ковка, штамповка):
  Температурный интервал ковки: 1180–800?°C. Охлаждение после ковки — медленное, в яме или песке, во избежание трещин.
• Прокаливаемость: высокая — обеспечивает однородную структуру мартенсита по всему сечению при диаметре до 200 мм.
• Шлифуемость: хорошая, при использовании абразивов на керамической связке.

Вес и расчётные данные

• Вес 1 метра погонного:
  Вес=4??d2??=43,1416?(20)2?7,85?24,66 кг/м
  (где $d=20\text{см}$ — диаметр в см, ?=7,85 г/см3)

  Таким образом, один метр круга ?200 мм весит 24,66 кг.

• Количество метров в одной тонне:
  24,66 кг/м1000 кг?40,55 м

  То есть, в одной тонне содержится около 40,55 метров круга данного диаметра.

Структура и фазовый состав

После термической обработки (улучшение) структура стали представляет собой сorghит (дисперсный феррит-цементитный смешанный продукт). Такая структура обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности. В исходном состоянии (до термообработки) — феррито-перлитная структура с равномерным распределением легирующих элементов.

Область применения (более 1000 слов)

Круг стальной 20Х2Н4А диаметром 200 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в отраслях, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и надёжности деталей. Ниже приведён подробный обзор областей применения, обусловленных уникальными свойствами данной марки стали.

1. Авиационная и космическая промышленность

Сталь 20Х2Н4А активно используется при производстве деталей редукторов, валов, шестерён, осей и шпинделей в авиационных двигателях и трансмиссиях. Высокое содержание никеля обеспечивает стабильность механических свойств при экстремальных температурах и вибрациях. Детали из этой стали работают в условиях циклических нагрузок и длительного ресурса, что критично для авиационной техники.

2. Энергетическое машиностроение

В турбостроении и производстве генераторов применяются валы и роторы, изготавливаемые из круга 20Х2Н4А. Благодаря высокой прокаливаемости и однородности свойств по сечению, такие детали способны выдерживать высокие центробежные нагрузки и термические циклы. Сталь устойчива к усталостным разрушениям, что увеличивает срок службы оборудования.

3. Тяжёлое и транспортное машиностроение

Круг используется для изготовления коленчатых валов, карданных валов, полуосей и шестерён трансмиссий в грузовых автомобилях, тракторах, экскаваторах и других машинах. Высокая ударная вязкость позволяет деталям выдерживать ударные нагрузки при работе в сложных условиях (например, при движении по бездорожью).

4. Нефтегазовое оборудование

В нефтяной отрасли сталь применяется для производства шпинделей, штоков, валов насосов и компрессоров, работающих под высоким давлением и в агрессивной среде. Несмотря на то, что сталь не является коррозионностойкой в полной мере, её можно подвергать поверхностной обработке (азотированию, цементации) для повышения износостойкости и сопротивления коррозии.

5. Военная и оборонная промышленность

Детали из 20Х2Н4А используются в производстве ходовых частей бронетехники, опорных валов, шестерён коробок передач и элементов гусеничного привода. Сталь обеспечивает высокую живучесть техники в условиях интенсивной эксплуатации и экстремальных нагрузок.

6. Судостроение

В судовых двигателях и редукторах применяются валы и шестерни из этой стали. Высокая вязкость особенно важна при работе в условиях морской влажности и переменных температур.

7. Промышленное оборудование

Круг используется для изготовления валов прокатных станов, шпинделей станков, деталей прессов и кузнечно-штамповочного оборудования. Сталь выдерживает длительные статические и динамические нагрузки, что обеспечивает надёжность и долговечность оборудования.

8. Робототехника и прецизионное машиностроение

В высокоточных механизмах, где требуется сочетание жёсткости и упругости, применяются валы и оси из 20Х2Н4А. После механической обработки и шлифовки такие детали обладают высокой точностью и стабильностью размеров.

9. Горнодобывающая промышленность

Буровые установки, дробилки, конвейерные валы — всё это может изготавливаться из круга 20Х2Н4А. Сталь устойчива к абразивному износу и ударным нагрузкам, что критично при работе с твёрдыми породами.

10. Экспериментальные и научные установки

В лабораторных и исследовательских центрах сталь используется для создания опорных конструкций, валов вращения, испытательных стендов, где важна предсказуемость поведения материала под нагрузкой.

Дополнительные преимущества

• Высокая чистота стали: выплавка в дуговых печах с последующей ваку мной продувкой обеспечивает низкое содержание неметаллических включений.
• Стабильность свойств: благодаря строгому контролю по ГОСТ 4543-16 и группе поставки 3ГП, каждая партия проходит входной контроль.
• Долговечность: при правильной эксплуатации детали из 20Х2Н4А служат десятилетиями.

Данный товар можно приобрести в компании ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соответствие всех параметров заявленным стандартам, наличие сертификатов качества и оперативную доставку по России и СНГ.

Позвоните нам прямо сейчас по телефону +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — наши специалисты проконсультируют вас по ассортименту, условиям поставки и помогут подобрать оптимальный вариант для вашего производства.