Круг сталь 20Х2Н4А
Легированная конструкционная сталь 20Х2Н4А
Химический состав стали 20Х2Н4А регламентирован ГОСТ 4543-71 и предусматривает содержание в ней следующих химических элементов:
- углерод 0,16-0,22%;
- никель 3,25-3,65%;
- хром 1,25-1,65%;
- марганец 0,3-0,6%.
Высокое содержание никеля и хрома в составе сплава придает стали 20Х2Н4А особые конструкционные свойства, позволяющие использовать этот материал для изготовления высоконагруженных деталей и элементов конструкций.
Условия термической и механической обработки
Температурный режим при термической обработке легированной конструкционной хромоникелевой стали 20Х2Н4А находится в пределах 1200-800°C. Обработка при температуре ниже 800°C приводит к образованию крупных флокенов (внутренних трещин), что снижает качество стали и может привести к разрушению детали или конструкции во время ее работы под нагрузкой. Поэтому при ковке, закалке или другом виде термической обработки очень важно соблюдать температурный режим.
Охлаждение проката с поперечным сечением до 100 мм допускается производить на открытом воздухе. Отпускная способность этой марки стали выражена очень слабо, поэтому ее часто используют для изделий требующих качественной закалки.
Легированная конструкционная хромоникелевая сталь 20Х2Н4А трудносвариваемая. Для качественного соединения отдельных деталей при помощи сварки металл необходимо нагреть и использовать ручную или автоматическую электродуговую сварку с использованием флюса ЭШС. Выполненные сварочные швы должны быть подвергнуты дополнительной термической и механической обработке.
Конструкционная сталь 20Х2Н4А хорошо поддается механической обработке, которую рекомендуется производить до выполнения закалки. Специального особо твердого режущего инструмента для механической обработки этой марки стали не требуется.
Область применения стали 20Х2Н4А
Применение изделий из конструкционной легированной стали 20Х2Н4А обусловлено ее техническими характеристиками. Она относится к цементируемым сплавам и способна выдержать очень большие механические нагрузки. В то же время слабая отпускная способность металла сохраняет в сердцевине достаточную вязкость, допускающую работу деталей под ударной нагрузкой и в условиях низких температур.
Из этой стали изготавливают:
- корпуса крупных подшипников различного назначения;
- высоконагруженные шестерни, в том числе и шестерни высокооборотных машин;
- валы, пальцы и шатуны для крупных двигателей внутреннего сгорания;
- приводные валы и вальца производственных и конвейерных линий предприятий, в том числе и линий горячего проката;
- кривошипно-шатунные механизмы;
В строительстве фасонный прокат из легированной конструкционной стали используют при монтаже больших тяжелых сооружений и сборных каркасных зданий. Из такого металлического проката собирают несущие и опорные элементы особо ответственных конструкций.
Предлагаем купить заготовки и изделия из стали 20Х2Н4А высшего качества
Наша компания поставляет конструкционную легированную хромоникелевую сталь 20Х2Н4А высокого качества в виде литых заготовок, поковок и фасонного проката от лучших российских производителей. Мы не работаем с сомнительными поставщиками и кустарными производителями. Приобретая стальные изделия в нашей компании, вы можете быть уверены, что покупаете самый лучший металл на рынке, полностью соответствующий требованиям стандартов и техническим условиям эксплуатации.
У нас вы можете приобрести металлические изделия и заготовки не только из стали 20Х2Н4А, но и из других хромоникелевых сплавов, входящих в эту группу материалов. Металл поставляется в виде поковок, литых заготовок и фасонного проката, благодаря чему вы всегда можете выбрать наиболее подходящие изделия для их последующей обработки. Конструкционные хромоникелевые стали отличаются отсутствием хрупкости при их эксплуатации и высоким уровнем сопротивления воздействию коррозии.
Фасонный прокат из этих сплавов рекомендуется использовать для изготовления и монтажа нагруженных строительных конструкций фермерного и балочного типа. Они отлично работают даже при самых низких температурах наружного воздуха.
Химические элементы в составе сплава стали 20Х2Н4А
Ni | Cr | Mn | Cu | Si | C | S | P |
3.25 - 3.65 | 1.25 - 1.65 | 0.3 - 0.6 | до 0.3 | 0.17 - 0.37 | 0.16 - 0.22 | до 0.025 | до 0.025 |
Параметры технологических свойств сплава стали 20Х2Н4А
Свариваемость: | трудная свариваемость |
Флокеночувствительность: | имеет |
Склонность к отпускной хрупкости: | склонна ограниченно |
Параметры механических свойств металлических кругов сплава стали 20Х2Н4А
Регламент ГОСТ | Виды поставок, режим термической обработки | Сечение круга, мм | σ0,2(МПа) | σв(МПа) | δ5(%) | ψ% | KCU (Дж / см2) | НВ (HRCЭ), не более |
ГОСТ 4543-71 | Закалка при температуре 860 °С в масле. Закалка при температуре 780 °С в масле. Отпуск при температурном режиме 180 °С на воздухе или в масле | 15 | 1080 | 1270 | 9 | 45 | 78 | - |
Цементация на воздухе при температурном режиме 900-920 °С | 50 | 1050 | 1220 | 12 | 45 | 118 | Сердцевина стального круга 360, поверхности (57-64) | |
Закалка в масле при температуре 780-810 °С | ||||||||
Отпуск на воздехе при температуре 180-200 °С | ||||||||
Цементация на воздехе при температурном режиме 920-950 °С. Нормализация при температуре 900-920 °С на воздухе, закалка в месле при температурах 880-920 °С, Отпуск осуществляется на воздухе при температурах 630-660 °С. Закалка в масле при диапозоне температур 780-820 °С. Отпуск производится на воздухе при температуре 150-200 °С | 150 | 830 | 1080 | 9 | 35 | 78 | Сердцевина стального круга 321-420, поверхности (57-64) |
Параметры механических свойств металлического круга сплава стали 20Х2Н4А в соответствии с температурами отпуска
Температурный режим отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
Закалка в масле при температурах 840 °С | |||||
200 | 1360 | 1500 | 7 | 56 | 120 |
300 | 1280 | 1400 | 7 | 60 | 100 |
400 | 1140 | 1300 | 7 | 63 | 120 |
500 | 970 | 1170 | 10 | 67 | 220 |
600 | 790 | 1000 | 11 | 72 | 235 |
Параметры механических свойств стального круга сплава 20Х2Н4А в соответствии с диаметром
Диаметр стального круга в мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ4 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HB |
Закалка и отпуск | ||||||
30 | 820 | 940 | 12 | 50 | 80 | 277 |
50 | 820 | 940 | 12 | 50 | 70 | 277 |
80 | 820 | 940 | 12 | 50 | 70 | 269 |
120 | 780 | 900 | 12 | 50 | 60 | 262 |
160 | 760 | 880 | 12 | 50 | 60 | 262 |
200 | 740 | 860 | 12 | 50 | 60 | 262 |
240 | 720 | 860 | 12 | 50 | 60 | 255 |
Параметры механических свойств сатльных кругов сплава 20Х2Н4А при повышенных температурах
Температурный режим, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % |
Кованный и отжженый стальной круг диаметром 10 мм и длиной 55 мм. | ||||
Деформация 5мм/мин. или 0,002 1/с | ||||
700 | 63 | 120 | 56 | 78 |
800 | 45 | 56 | 64 | 95 |
900 | 36 | 56 | 58 | 100 |
1000 | 22 | 37 | 63 | 100 |
1100 | 20 | 27 | 59 | 100 |
1150 | 16 | 26 | 65 | 100 |
1220 | 16 | 22 | 71 | 100 |
Свойства ударной вязкости сплава стали 20Х2Н4А
Температура +20 °С | Температура -20 °С | Температура -40 °С | Температура -70 °С | Термическая обработка |
147 | 147 | 157 | - | Закалка в масле при температуре 820 °С. Отпуск при температуре 500 °С. |
Отпуск при температурном режиме 200 °С | ||||
65 | 61 | 63 | 62 | продольные |
32 | 33 | 35 | 30 | поперечные |
Параметры предела выносливости стали 20Х2Н4А
σ-1, МПА | J-1, МПА | Термическая обработка |
617 | 372 | σ0,2=1050 МПа, σв=1220 МПа, НВ 360 |
333 | 230 | σ0,2=610 МПа, σв=730 МПа, НВ 238 |
382 | - | σ0,2=680 МПа, σв=960 МПа, НВ 322 |
421 | - | σ0,2=850 МПа, σв=940 МПа, |
Свойства прокаливаемости сплава стали 20Х2Н4А
Расстояние от концов металлического круга, мм | Параметры | ||||||||
3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | Нормализация при температурах 850 °С. Закалка при 840 °С. |
41,5-49,5 | 40,5-48,5 | 35,5-45,5 | 31-40 | 28-36,5 | 25-33 | 23,5-31 | 23-30,5 | 22,5-30,5 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
Параметры физических свойств сплава стали 20Х2Н4А
Tемпература 0С | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
20 | 2,03 | 7850 | ||||
100 | 24 |
Аналог стали 20Х2Н4А зарубежных производителей
США | 3120, 3316H |
Германия | 19CrNi8 |
Франция | 20NC6 |
Англия | 822M17 |
Италия | 20CrNi4 |
Болгария | 20Ch2N4A |
Польша | 20H2N4A |
Чехия | 16231 |