- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?18 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-71, группа 2ГП
Описание товара
Круг стальной 20ХН3А ?18 мм — это высококачественный прокат, изготавливаемый из легированной конструкционной стали марки 20ХН3А. Данный продукт соответствует требованиям государственных стандартов ГОСТ 2590-06 (прокат круглого сечения) и ГОСТ 4543-71 (сортовой прокат из легированных сталей), а также поставляется в соответствии с техническими условиями группы 2ГП — повышенной точности по размерам и контролем механических и химических свойств. Круг используется в условиях высоких нагрузок, динамических и ударных воздействий, где требуется высокая прочность, вязкость и усталостная выносливость.
Основные технические характеристики
- Марка стали: 20ХН3А
- Диаметр: 18 мм
- Точность прокатки: Повышенная (группа 2ГП)
- Способ поставки: Немерной длины, в бухтах или прутках
- Стандарты: ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-71
- Класс прочности: Высокопрочный легированный прокат
- Термообработка: Закалка и высокий отпуск (по требованию — улучшение)
- Назначение: Ответственные детали машин и механизмов
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-71), %
Марка стали 20ХН3А относится к хромоникелевым легированным сталям с пониженным содержанием углерода, что обеспечивает высокую прокаливаемость, вязкость и сопротивление хрупкому разрушению. Химический состав в пересчёте на массовую долю:
| 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) | 2,75–3,15 |
| Сера (S) | ? 0,025 |
| Фосфор (P) | ? 0,025 |
| Медь (Cu) | ? 0,30 |
| Железо (Fe) | Основа |
Особенности химического состава:
- Низкое содержание углерода способствует высокой вязкости и пластичности.
- Никель в количестве около 3% значительно повышает ударную вязкость, особенно при низких температурах.
- Хром улучшает прокаливаемость и износостойкость.
- Сера и фосфор строго ограничены, что обеспечивает высокую чистоту стали и снижает склонность к хрупкости.
- Сталь раскисляется полностью, что исключает пористость и внутренние дефекты.
Механические свойства (после термообработки — улучшения)
После закалки в масле и высокого отпуска при температуре 580–620?°C сталь 20ХН3А приобретает оптимальный комплекс механических свойств. Гарантированные значения по ГОСТ 4543-71 для диаметра до 25 мм:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | 980–1180 МПа |
| Предел текучести (?0,2) | ? 785 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | ? 12% |
| Относительное сужение (?) | ? 55% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C) | ? 98 Дж/см? |
| Твёрдость (HB, не более) | 285 |
Примечание:
Механические свойства определяются на образцах, вырезанных из середины прутка и подвергнутых стандартной термообработке. Для изделий из круга ?18 мм обеспечивается однородность структуры и отсутствие внутренних напряжений.
Физические свойства стали 20ХН3А
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Модуль сдвига (G) | 8,1?10? МПа |
| Коэффициент Пуассона (?) | 0,29 |
| Температура плавления | ~1480?°C |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 36 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 477 Дж/(кг·К) |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C) | 11,5?10?? 1/К |
Физические свойства позволяют использовать сталь в широком температурном диапазоне — от -60?°C до +400?°C. Низкий коэффициент теплового расширения обеспечивает стабильность геометрии деталей при колебаниях температуры.
Технологические свойства
- Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после — термообработка (отпуск) для снятия напряжений. Рекомендуется использовать сварку в среде защитных газов (MIG/MAG) или электродами с низким содержанием водорода.
- Обрабатываемость резанием: В состоянии поставки (после улучшения) — удовлетворительная. При твёрдости до 285 HB сталь хорошо обрабатывается резцами из твёрдого сплава. Коэффициент обрабатываемости — 0,65 по сравнению со сталью 45.
- Обработка давлением: Хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный диапазон ковки: 1200–800?°C. Не рекомендуется охлаждение на воздухе после ковки — требуется замедленное охлаждение в яме.
- Шлифуемость: Высокая. Возможна чистовая и профильная шлифовка.
- Прокаливаемость: Высокая — до 25 мм в масле. Обеспечивает равномерную структуру по сечению.
Вес и расчётные данные
- Вес 1 метра погонного:
m=4??d2??=43,1416?(1,8)2?7,85?1,996 кг/мОкруглённо: 1,996 кг/м (примерно 2,0 кг/м).
- Количество метров в одной тонне:
L=1,9961000?501 метрТо есть в 1 тонне содержится около 501 погонного метра круга ?18 мм.
Примечание: Указанный вес рассчитан для плотности 7,85 г/см?. Фактический вес может незначительно варьироваться в пределах допусков по ГОСТ.
Структура и микроструктура
После термообработки сталь имеет структуру сорбита отпуска, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности. Зерно аустенита — 5–8 балл по шкале ГОСТ 5639-82. Отсутствие феррита и цементита в избытке гарантирует высокую однородность свойств.
Область применения
Круг 20ХН3А ?18 мм находит широкое применение в машиностроении, особенно в производстве ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок и вибраций. Основные сферы использования:
- Авиационная промышленность:
Изготовление шестерён, валов, осей, шпинделей, работающих при динамических нагрузках. Сталь 20ХН3А устойчива к усталостным разрушениям, что критично для авиадвигателей и редукторов. - Автомобильная промышленность:
Используется для производства полуосей, шестерён коробок передач, кулачковых валов, штоков и других деталей трансмиссии и ходовой части. - Судостроение:
Детали гребных валов, рулевых механизмов, узлов, подверженных коррозии и вибрации. Высокая вязкость стали позволяет выдерживать ударные нагрузки при штормовых условиях. - Энергетическое машиностроение:
Турбины, генераторы, роторы. Сталь сохраняет прочность при циклических нагрузках и повышенных температурах. - Тяжёлое машиностроение:
Пресса, ковочные машины, крановые механизмы. Круг используется как заготовка для дальнейшей механической обработки. - Инструментальная промышленность:
Изготовление штампов, матриц, пуансонов, работающих при ударных нагрузках. - Робототехника и прецизионное оборудование:
Оси, валы, шестерни, где требуется высокая точность и долговечность. - Нефтегазовое оборудование:
Детали буровых установок, насосов, арматуры, работающих в агрессивных средах при высоком давлении. - Железнодорожное машиностроение:
Оси вагонов, колёсные пары, детали тормозных систем. - Военная промышленность:
Элементы бронетехники, детали стрелкового оружия, узлы, подверженные высоким динамическим нагрузкам.
Преимущества стали 20ХН3А
- Высокая ударная вязкость даже при низких температурах.
- Отличная прокаливаемость, что обеспечивает равномерные свойства по сечению.
- Хорошая усталостная прочность — до 400 МПа при 10? циклов.
- Устойчивость к хрупкому разрушению.
- Возможность достижения высоких свойств при стандартной термообработке.
- Низкая склонность к росту зерна при нагреве.
- Хорошая обрабатываемость после улучшения.
Рекомендации по обработке
- Перед механической обработкой рекомендуется провести нормализацию или улучшение.
- При нарезке резьбы — использовать смазочно-охлаждающие жидкости.
- После механической обработки — цементация и закалка при необходимости повышения поверхностной твёрдости.
- Для деталей, работающих в условиях износа, — азотирование (повышает твёрдость поверхности до 900–1000 HV).
Гарантии качества
Каждая партия круга 20ХН3А ?18 мм проходит входной контроль:
- Химический анализ на спектрометре.
- Испытания на растяжение и удар.
- Контроль твёрдости.
- Ультразвуковой контроль (по требованию).
- Визуальный и размерный контроль.
Поставляется с паспортом качества, сертификатом соответствия и протоколами испытаний.
Данный товар можно купить в ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката. Мы гарантируем соблюдение всех норм ГОСТ, точность размеров и стабильность свойств.
?? Позвоните нам:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
и получите консультацию по выбору, расчёту объёмов и условиям поставки.
