- Обзор
- Характеристики
- Отзывы (0)
Круг 20Х2Н4А 50 мм ГОСТ 2590-06, ГОСТ 4543-16, категория 2ГП
Основные технические характеристики
Круг стальной 20Х2Н4А ?50 мм — это высококачественный прокат, произведённый в соответствии с требованиями ГОСТ 2590-06 (горячекатаный круг) и ГОСТ 4543-16 (прокат из легированной конструкционной стали). Материал относится к классу легированных сталей повышенной прочности, предназначенных для работы в условиях высоких механических нагрузок, динамических и ударных воздействий. Категория поставки — 2ГП, что означает гарантированный химический состав и механические свойства, установленные нормативными документами.
Химический состав стали 20Х2Н4А (по ГОСТ 4543-16)
Стали марки 20Х2Н4А придают уникальные эксплуатационные характеристики благодаря точному подбору легирующих элементов. Химический состав, приведённый ниже, соответствует требованиям ГОСТ и обеспечивает высокую прочность, износостойкость и устойчивость к циклическим нагрузкам.
| 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 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Сера (S) | не более 0,025 |
| Фосфор (P) | не более 0,025 |
| Железо (Fe) | остальное |
Особенности состава:
- Высокое содержание никеля (до 3,75%) обеспечивает повышенную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению при низких температурах.
- Хром и молибден способствуют улучшению прокаливаемости, износостойкости и коррозионной стойкости.
- Низкое содержание серы и фосфора гарантирует высокую чистоту металла и устойчивость к трещинообразованию при термообработке.
Механические свойства (после термической обработки — улучшения: закалка + высокий отпуск)
Механические свойства круга 20Х2Н4А ?50 мм определяются после термической обработки, что является стандартной практикой для деталей, работающих под нагрузкой. Значения приведены для образцов диаметром до 100 мм.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление разрыву (?в) | не менее 980 МПа |
| Предел текучести (?т) | не менее 835 МПа |
| Относительное удлинение (?5) | не менее 12 % |
| Относительное сужение (?) | не менее 55 % |
| Ударная вязкость (KCU при -60?°C) | не менее 50 Дж/см? |
| Твёрдость по Бринеллю (HB) | 269–321 |
Пояснение:
Высокие показатели ударной вязкости при минусовых температурах делают сталь 20Х2Н4А идеальным выбором для оборудования, эксплуатируемого в северных регионах и в условиях резких перепадов температур. Сочетание высокой прочности и пластичности позволяет использовать материал в ответственных узлах, где недопустимо хрупкое разрушение.
Физические свойства стали 20Х2Н4А
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность | 7,85 г/см? |
| Модуль упругости (Е) | 2,1?10? МПа |
| Коэффициент линейного расширения (?, 20–100?°C) | 11,5?10?? 1/°C |
| Теплопроводность (при 100?°C) | 29 Вт/(м·К) |
| Удельная теплоёмкость (при 20?°C) | 460 Дж/(кг·К) |
| Удельное электрическое сопротивление | 0,62 мкОм·м |
Примечание:
Низкая теплопроводность по сравнению с углеродистыми сталями требует особого подхода при сварке и термообработке — необходимы постепенный нагрев и медленное охлаждение для предотвращения внутренних напряжений.
Технологические свойства
Свариваемость
Сварка возможна только с предварительным подогревом до 250–300?°C и последующей термообработкой. Без термообработки сварные соединения склонны к образованию трещин из-за высокой склонности стали к закалке. Рекомендуется использовать электроды типа Э-12Х13Н4АМ или сварку в среде защитных газов (аргонодуговая).
Обрабатываемость резанием
После улучшения сталь хорошо обрабатывается резанием. Рекомендуемые режимы:
- Скорость резания (при точении): 80–120 м/мин
- Подача: 0,2–0,4 мм/об
- Глубина резания: до 3 мм
Инструмент — твёрдый сплав (ВК8, Т15К6). При черновой обработке допускается работа без охлаждения, при чистовой — рекомендуется СОЖ.
Обработка давлением
Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии при температуре 1150–850?°C. Ковка и штамповка возможны в указанном диапазоне. Завершение деформации должно происходить при температуре не ниже 850?°C для предотвращения образования трещин.
Шлифуемость
После закалки и отпуска сталь хорошо шлифуется. Возможна чистовая обработка до шероховатости Ra = 0,8 мкм и ниже. При шлифовании рекомендуется использовать круги на керамической связке и подачу СОЖ для предотвращения прижогов.
Термическая обработка
Для достижения оптимальных механических свойств применяется режим улучшения:
- Закалка: нагрев до 840–860?°C, выдержка, охлаждение в масле.
- Отпуск: нагрев до 580–620?°C, выдержка 2–3 часа, охлаждение на воздухе.
Также возможна цементация с последующей закалкой и отпуском для повышения износостойкости поверхности. Глубина цементованного слоя — до 1,2 мм. После цементации твёрдость поверхности достигает 58–62 HRC, сердцевины — 30–35 HRC.
Вес и расчёт метража
- Диаметр круга: 50 мм (0,05 м)
- Плотность стали: 7,85 г/см? = 7850 кг/м?
- Площадь сечения:
S=??r2=3,1416?(0,025)2=0,0019635 м2 - Масса 1 погонного метра:
m=S??=0,0019635?7850?15,41 кг/м
Итого:
- Масса 1 метра круга 50 мм — 15,41 кг
- Количество метров в одной тонне (1000 кг):
1000/15,41?64,89 метров
Таким образом, в одной тонне содержится примерно 64,9 погонных метра круга ?50 мм из стали 20Х2Н4А.
Область применения
Круг стальной 20Х2Н4А ?50 мм находит широкое применение в отраслях, где требуются высокие прочностные и эксплуатационные характеристики. Ниже приведены ключевые сферы использования:
1. Авиационная и космическая промышленность
Детали, работающие под высокими нагрузками: валы, оси, шестерни, лопатки компрессоров. Сталь устойчива к усталостным нагрузкам и вибрациям, что критично для авиадвигателей.
2. Машиностроение
Используется для изготовления:
- Шестерён и колёс коробок передач
- Валов привода
- Осей и пальцев подшипников
- Крепёжных элементов повышенной прочности
3. Энергетическое оборудование
Применяется в турбинах, редукторах, насосах и компрессорах, где важны надёжность и долговечность. Сталь выдерживает циклические нагрузки и вибрации в течение десятилетий.
4. Нефтегазовая отрасль
Используется для изготовления деталей бурового оборудования, арматуры высокого давления, валов насосов. Устойчивость к низким температурам позволяет применять её в арктических условиях.
5. Военная и оборонная промышленность
Детали бронетехники, трансмиссии, узлы управления. Высокая вязкость при минусовых температурах обеспечивает безопасность и надёжность в экстремальных условиях.
6. Железнодорожное машиностроение
Оси вагонов, колёсные пары, элементы ходовой части. Сталь выдерживает ударные нагрузки и длительную эксплуатацию без замены.
7. Тяжёлое и горнодобывающее оборудование
Валы дробилок, шестерни экскаваторов, оси конвейеров. Материал устойчив к абразивному износу и динамическим нагрузкам.
8. Робототехника и автоматизированные системы
Высокоточные валы и оси, требующие минимальной деформации и высокой жёсткости. После термообработки сталь сохраняет геометрию и размеры.
9. Судостроение
Детали гребных валов, редукторов, механизмов управления. Устойчивость к коррозии и вибрациям делает сталь подходящей для морских условий.
10. Научные и испытательные установки
Элементы, подвергающиеся экстремальным нагрузкам в лабораторных условиях: образцы для испытаний, крепёж, опоры.
Преимущества стали 20Х2Н4А
- Высокая прочность и вязкость
- Отличная прокаливаемость
- Устойчивость к усталостным и ударным нагрузкам
- Хорошая обрабатываемость после термообработки
- Возможность цементации для повышения износостойкости
- Надёжность в условиях низких температур
Рекомендации по хранению и транспортировке
- Хранить в закрытых сухих помещениях, исключая контакт с влагой.
- Не допускать загрязнения маслами, кислотами и щелочами.
- При транспортировке использовать деревянные прокладки для предотвращения повреждения поверхности.
- Не допускать ударов и падений, чтобы избежать появления вмятин и трещин.
Данный товар можно приобрести в компании ООО Металлотрейд — надёжном поставщике качественного металлопроката. У нас вы найдёте круг 20Х2Н4А ?50 мм с гарантированными характеристиками, сертифицированный по ГОСТ. Мы обеспечиваем оперативную отгрузку, точный раскрой и консультации по применению.
Позвоните нам прямо сейчас:
+7(863)220-90-10
+7(495)792-05-58
Наши специалисты помогут подобрать оптимальный объём, оформить заказ и организовать доставку в любой регион России. Доверьтесь профессионалам — выбирайте металлопрокат от ООО Металлотрейд
