Круг 20хн3а 20 мм ГОСТ 2590-06, 4543-16, 2ГП_
- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20ХН3А ?20 мм, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 4543-2016, исполнение 2ГП
Описание товара
Круг стальной 20ХН3А ?20 мм — это высококачественный прокат из легированной конструкционной стали, предназначенный для использования в ответственных узлах и механизмах, где предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости и усталостной выносливости. Изделие производится в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-2006 (сортамент проката) и ГОСТ 4543-2016 (технические условия на легированную сталь), исполнение — 2ГП, что означает повышенную точность по длине и кривизне, а также контроль механических свойств и химического состава.
Данный тип проката применяется в условиях динамических нагрузок, вибраций и циклических напряжений, особенно в условиях умеренных температур. Благодаря высокой однородности структуры и стабильности свойств, круг 20ХН3А широко используется в машиностроении, авиационной и оборонной промышленности, а также в производстве высоконагруженных деталей, работающих в агрессивных условиях.
Химический состав стали 20ХН3А (по ГОСТ 4543-2016)
Сталь марки 20ХН3А относится к классу хромоникелевых легированных сталей. Её химический состав строго нормирован и обеспечивает высокие механические свойства после термической обработки. Ниже приведены предельные значения массовой доли легирующих и примесных элементов:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод © | 0,17–0,24 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,75–3,15 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Медь (Cu) | не более 0,30 |
| Остаточный алюминий (Al) | не менее 0,020 |
Особенности состава:
- Наличие никеля в количестве около 3% значительно повышает вязкость и ударную toughness стали, особенно при низких температурах.
- Хром улучшает прокаливаемость, коррозионную стойкость и твёрдость поверхности.
- Низкое содержание серы и фосфора обеспечивает высокую чистоту металла и снижает склонность к хрупкому разрушению.
- Присутствие алюминия способствует измельчению зерна и повышению однородности структуры.
Механические свойства (после улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические характеристики приведены для образцов диаметром 25 мм после термической обработки. Для круга ?20 мм свойства будут аналогичными или выше.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, ?в | не менее 980 МПа |
| Предел текучести, ?0,2 | не менее 785 МПа |
| Относительное удлинение, ?5 | не менее 11% |
| Относительное сужение, ? | не менее 55% |
| Ударная вязкость (KCU при +20?°C), KCU | не менее 98 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB), не более | 285 |
Примечание: после цементации и закалки поверхность может достигать твёрдости HRC 58–62, что делает сталь пригодной для изготовления деталей, подвергающихся поверхностному износу.
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 |
| Теплопроводность (при 100?°C), ? | 40,7 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C), c | 460 Дж/(кг·К) |
| Температура плавления | ~1480?°C |
| Коэффициент линейного расширения (20–100?°C), ? | 11,5?10?6 1/К |
Технологические свойства
- Свариваемость: ограниченно свариваемая. Перед сваркой требуется подогрев до 200–300?°C, после сварки — высокий отпуск для снятия остаточных напряжений.
- Обрабатываемость резанием: в состоянии поставки (после отжига или нормализации) сталь хорошо обрабатывается. Рекомендуемый режим резания: скорость резания — 60–80 м/мин, подача — 0,2–0,3 мм/об.
- Обработка давлением: сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал ковки: 1200–800?°C. Охлаждение после ковки — в яме или песке.
- Склонность к отпускной хрупкости: сталь склонна к отпускной хрупкости II рода (при отпуске в интервале 450–550?°C с медленным охлаждением). Рекомендуется быстрое охлаждение после отпуска в этом диапазоне.
- Прокаливаемость: высокая. Полная прокалка достигается при диаметре до 40 мм при закалке в масле.
Вес и расчётные данные
- Диаметр прутка: 20 мм
- Площадь поперечного сечения: S=4?d2=43,1416?202=314,16 мм? = 3,1416?10?4 м?
- Плотность стали: 7850 кг/м?
- Масса 1 погонного метра:
m=??S?L=7850?3,1416?10?4?1=2,466 кг/м
Итого: масса 1 метра круга 20ХН3А ?20 мм составляет 2,466 кг.
- Количество метров в одной тонне:
N=2,4661000?405,5 метров
Таким образом, в одной тонне содержится около 405,5 погонных метров круга указанного диаметра.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств сталь 20ХН3А подвергается следующим видам термообработки:
- Улучшение (закалка + высокий отпуск):
- Закалка: нагрев до 830–850?°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Отпуск: 550–600?°C, выдержка, охлаждение на воздухе.
- Цементация + закалка + низкий отпуск (для повышения износостойкости поверхности):
- Цементация: 920–950?°C, выдержка 4–6 часов, охлаждение вместе с печью.
- Закалка: 800–820?°C, охлаждение в масле.
- Отпуск: 150–200?°C, выдержка, охлаждение на воздухе.
После цементации глубина упрочнённого слоя составляет 0,8–1,5 мм, в зависимости от времени выдержки.
Области применения
Круг стальной 20ХН3А ?20 мм находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам:
- Авиационная промышленность: изготовление валов, осей, шестерён, шпинделей, работающих под высокими нагрузками и вибрациями.
- Машиностроение: производство деталей трансмиссий, редукторов, подшипников скольжения, шлицевых соединений.
- Судостроение: валы гребных винтов, шарниры, шестерни рулевых механизмов.
- Нефтегазовое оборудование: детали насосов, компрессоров, штоки, шпиндели.
- Железнодорожное машиностроение: оси колёсных пар, детали тормозных механизмов.
- Энергетика: валы турбин, роторы, муфты.
- Автомобильная промышленность: полуоси, шестерни КПП, кулачковые валы.
- Робототехника: оси редукторов, валы приводов, шпиндели.
- Точное приборостроение: оси приборов, работающих в условиях повышенной вибрации.
- Оборонная промышленность: детали бронетехники, оптических прицелов, стволов малокалиберного оружия.
Благодаря высокой усталостной прочности и вязкости, сталь 20ХН3А особенно востребована в узлах, где возможны ударные нагрузки и циклическое нагружение. Кроме того, сталь устойчива к коррозии в условиях умеренной влажности, что увеличивает срок службы деталей.
Качество и контроль
Каждая партия круга 20ХН3А проходит обязательный входной контроль, включающий:
- спектральный анализ химического состава;
- испытания на растяжение и ударный изгиб;
- контроль макро- и микроструктуры;
- ультразвуковой контроль (по требованию);
- проверку геометрических параметров (диаметр, кривизна, длина).
Продукция поставляется с паспортом качества, в котором указаны химический состав, механические свойства, режим термообработки и результаты испытаний.
Условия хранения и транспортировки
- Хранение — в закрытых сухих помещениях, на поддонах, без контакта с землёй.
- Не допускается хранение совместно с агрессивными химикатами.
- При длительном хранении рекомендуется смазка поверхности антикоррозионными составами.
- Транспортировка — любым видом транспорта, в соответствии с правилами перевозки металлоизделий.
Заключение
Круг 20ХН3А ?20 мм — это надёжный и высокотехнологичный материал, отвечающий самым строгим требованиям современного машиностроения. Его сочетание высокой прочности, вязкости и технологичности делает его незаменимым в производстве ответственных деталей. Благодаря точному соблюдению ГОСТ и стабильному качеству, данный прокат обеспечивает долгий срок службы и высокую надёжность в эксплуатации.
Данный товар можно приобрести в ООО «Металлотрейд» — надёжном поставщике качественного металлопроката.
?? Позвоните нам по телефону: +7(863)220-90-10 или +7(495)792-05-58 — и наши специалисты помогут подобрать нужный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России.