Сталь 20х: маркировка, характеристики и применение

Для изменения основных эксплуатационных качеств металлов довольно часто проводиться процесс легирования. Он предусматривает включение в основной состав металла дополнительных химических элементов, которые способны изменить определенные свойства. Процесс легирования настолько распространен, что большинство современных металлов относится именно к этой группе. Примером можно назвать сталь 20х. Она является представителем группы конструкционных сталей, но при этом в состав был добавлен хром для изменения некоторых эксплуатационных качеств металла. Рассмотрим сталь 20х, характеристики, применение и многие другие качества подробнее.

Расшифровка марки

Проводить расшифровку маркировки конструкционных сталей достаточно просто. Рассматриваемый металл имеет следующий состав:

  1. Содержание углерода составляет от 0,17 до 0,23%. Этот элемент определяет твердость и хрупкость металла.
  2. Легирование в этом случае проводится путем добавления в состав хрома. Тот момент, что после буквы, обозначающей элемент, не стоит цифра указывает на концентрацию хрома в составе не более одного процента.
  3. Присутствуют и другие элементы, свойственные конструкционным сталям.

Легирование рассматриваемого металла проводится для того, чтобы повысить твердость поверхностного слоя, оставив сердцевину менее прочной и более гибкой.

20Г2

Скачать полный прайс-лист ООО «ПрофПрокат»

Характеристика материала.
Сталь 20Х2Н4А.Марка

Сталь20Х2Н4А
КлассификацияСталь конструкционная легированная хромоникелевая
Заменитель Сталь 20ХГНР, Сталь 20ХГНТР
Прочие обозначенияСталь 20Х2Н4А; ст.20X2H4A; 20Х2Н4А; 20Х2Н4А-ВД
Иностранные аналогиСША 3120,3316H;Германия(DIN,WNr) 19CrNi8;Франция(AFNOR) 20NC6;Англия(BS) 822M17;Италия(UNI) 20CrNi4;Болгария(BDS) 20Ch2N4A;Польша(PN) 20H2N4A;Чехия(CSN) 16231.
Общая характеристика Высококачественнаяхромоникелеваяцементируемаясталь.
ПрименениеСталь20Х2Н4А
применяется: для изготовления шестерней, вал-шестеней, пальцев, цельнокатаных колец и других цементируемых, особо ответственных, высоконагруженных деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающих под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.
Видпоставки
Сортовой и фасонный прокат ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006
Листы и полосы ГОСТ 103-2006
Сортовой и фасонный прокат ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ТУ 14-1-2118-77, ТУ 14-136-367-2008, ТУ 14-1-1271-75, ТУ 14-11-245-88, ТУ 3-173-83, ТУ 14-1-1433-75, ТУ 14-1-1732-76, ТУ 14-1-1885-85, ТУ 1-83-77-90
Классификация, номенклатура и общие нормы ОСТ 1 90005-91, ГОСТ 4543-71
Болванки. Заготовки. Слябы ОСТ 3-1686-90, ТУ 14-1-4944-90

Химический
составв%материала20Х2Н4А.

Химический элементПо ГОСТ 4543-71
, в %
По ТУ 14-1-1885-85, в %
Углерод (С)0,16 — 0,220,16 — 0,22
Хром (Cr)1,25 — 1,651,25 — 1,65
Никель (Ni)3,25 — 3,653,25 — 3,65
Марганец (Mn)0,30 — 0,600,30 — 0,60
Кремний (Si)0,17 — 0,370,17 — 0,37
Медь (Cu), не более0,300,25
Молибден (Mo)0,15
Фосфор (P), не более0,0250,025
Сера (S), не более0,0250,015
Вольфран (W), не более0,20
Ванадий (V), не более0,05
Титан (Ti), не более0,03
Железо (Fe)основаоснова
По ГОСТ 4543-71 регламентировано содержание в особовысококачественной стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%. По ТУ 14-1-1885-85 химический состав приведен для стали марки 20X2H4A-ВД. Для обеспечения требуемой величины зерна разрешается при выплавке стали вводить ванадий из расчета содержания его в стали не более 0,10 %, содержание которого в стали не определяется. Наличие вольфрама до 0,20 %, молибдена до 0,15 %, титана до 0,030 % не является браковочным признаком. Допустимое отклонение по содержанию марганца в стали ±0,010 %.

Краткая
характеристика.
Цементацией (науглероживанием) называется химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом при нагреве в науглероживающей среде (карбюризаторе). Окончательные свойства цементированных изделий приобретают после закалки и низкого отпуска. Назначение цементации и последующей термической обработки — придать поверхностному слою высокую твердость и износостойкость, повысить предел контактной выносливости и предел выносливости при изгибе при сохранении вязкой сердцевины. Цементация широко применяется для упрочнения среднеразмерных зубчатых колес, валов коробки передач автомобилей, отдельных деталей рулевого управления, валов быстроходных станков, шпинделей и многих других деталей машин. На цементацию детали поступают после механической обработки с припуском на грубое и окончательное шлифование 0,05-0,010 мм. Во многих случаях цементации подвергается только часть детали, тогда участки, не подлежащие упрочнению, покрывают тонким слоем малопористой меди (0,02-0,04 мм), которую наносят электролитическим способом, или изолируют специальными обмазками, состоящими из смеси огнеупорной глины, песка и асбеста, замешанных на жидком стекле. Для обеспечения стабильности и качества рекомендуют детали перед цементацией подвергнуть промывке в 3 — 5% содовом растворе. Цементируемые хромоникелевые стали(12ХН3А,20ХН3А, 20Х2Н4А), хромомарганцетитановые (18ХГТ, 25ХГТ), хромоникельмолибденовые (18Х2Н4МА, 18Х2Н4ВА). применяют для деталей средних и больших размеров, работающих на износ при высоких нагрузках (зубчатые колёса, поршневые пальцы, оси, ролики и др.).Хромоникелевые стали мало чувствительны к перегреву, хорошо прокаливаются, но их применяют ограниченно из-за дефицитности никеля. Поэтому во всех случаях, когда нет крайней необходимости, хромоникелевые стали заменяют сталями без никеля. Для изготовления деталей, крупногабаритных подшипников (диаметром более 400 мм.), работающих в тяжёлых условиях при больших ударных нагрузках, применяют цементуемую сталь 20Х2Н4А. Детали крупногабаритных подшипников (кольца, ролики), изготовляемые из стали 20Х2Н4А, подвергают цементации при температуре 930-9500С в течение 50-170 часов с получением слоя глубиной 5-10мм.. Одновременное легирование хромом и никелем повышает прочность, пластичность и вязкость сердцевины. Никель, кроме, того, повышает прочность и вязкость цементированного слоя. Хромоникелевые стали малочувствительны к перегреву при длительной цементации и не склонны к пересыщению поверхностных слоев углеродом. Большая устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и промежуточного превращений обеспечивает высокую прокаливаемость хромоникелевой стали. 20Х2Н4А – конструкционная легированная сталь, малочувствительна к перегреву при длительной цементации и не склонна к пересыщению поверхностных слоев углеродом. Большая устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного превращения обеспечивает высокую прокаливаемость хромоникелевой стали. Критический диаметр при закалке в масле 25-70 мм. После цементации и закалки в масле сердцевина детали имеет структуру низкоуглеродистого мартенсита, что обеспечивает сочетание повышенной прочности сердцевины (σ в = 800 − 1300МПа) и вязкости.

Механические
свойствастали20Х2Н4А при температуре 200С

Состояние поставки Сечение, мм σ т/σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB HRC
Закалка в масло с 860 °С + закалка в масло с 780 °С + отпуск при 180 °С, охлаждение на воздухе или в масле
Сортовой прокат (пруток)≤15≥1080≥1270≥9
Прутки из стали 20X2H4A по ТУ 14-1-1885-85. Закалка в масло с 850-870 °С + Закалка в масло с 770-790 °С + Отпуск при 180 °С, охлаждение на воздухе или в масле. В графе KCU указаны значения KCU вдоль волокна/KCU поперек волокна
Образец 15х15≥1080≥1270≥9≥45≥784363-444
Цементация при 900-920 °С, охлаждение на воздухе + закалка в масло с 780-810 °С + отпуск при 180-200 °С, охлаждение на воздухе
Сортовой прокат (пруток)20-50≥1050≥1220≥12≥45≥115836057-64
Цементация при 920-950 °С + нормализация при 900-920 °С, охлаждение на воздухе или закалка в масло с 880-920 °С + отпуск при 630-660 °С, охлаждение на воздухе. Закалка в масло с 780-820 °С + отпуск при 150-200 °С, охлаждение на воздухе
Прокат, поковки150≥830≥1080≥9≥35≥765321-42057-64

Механические
свойствамарки20X2H4Aвзависимостиотсечениякруглогопроката

Термообработка Сечение (мм) σ т/σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % HB
Закалка + Отпуск120-160≥760≥880≥12≥50≥262
15-30≥820≥940≥12≥50≥277
160-200≥740≥860≥12≥50≥262
200-240≥720≥860≥12≥50≥255
30-50≥820≥940≥12≥50≥277
50-80≥820≥940≥12≥50≥269
80-120≥780≥900≥12≥50≥262

Механические
свойствастали20Х2Н4Авзависимостиоттемпературыотпуска

Термообработкаt отпуска (°C)σ т/σ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %
Закалка в масло с 840 °С + Отпуск200≥1360≥1500≥7≥56
300≥1280≥1400≥7≥60
400≥1140≥1300≥7≥63
500≥970≥1170≥10≥67
600≥790≥1000≥11≥72

Механические
свойствастали20Х2Н4Апри повышенных температурах

t испытания,°Сσ т/σ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин. Скорость деформации 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

Технологические свойства стали 20Х2Н4А

Температура ковкиНачала — 1200 °C, конца — 800 °C. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-350 мм — в яме.
Свариваемостьтрудносвариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резаниемПосле нормализации и отпуска при НВ 259 σ В=880 МПа Kn тв.спл.=0.72 Kn б.ст.=0.63
Склонность к отпускной способностималосклонна
ФлокеночувствительностьЧувствительна.
Макроструктура и загрязненностьМакроструктура стали при проверке на изломах в продольном направлении и поперечных темплетах, отобранных от готового проката, не должна иметь усадочной раковины, рыхлости, пузырей, трещин, расслоений, шлаковых включений и флокенов, а также дефектов излома, перечисленных в приложении 3 ГОСТ 10243. Центральная пористость, точечная неоднородность и ликвационный квадрат не должны превышать 1 балла; послойная кристаллизация и светлый контур — 3 балла эталонных шкал ГОСТ 10243. Все другие дефекты, предусмотренные ГОСТ 10243, не допускаются. Загрязненность стали неметаллическими включениями должна быть по среднему баллу не выше (в баллах): по оксидам точечным 1,5, по оксидам строчечным 2,0, по силикатам хрупким 1,0, по силикатам пластичным 1,0, по силикатам недеформирующимся 2,5, по сульфидам 2,5, по нитридам строчечным и точечным 1,0.

Температура
критическихточекстали20Х2Н4А

Критическая точкаAr1Ac1Ac3
°С640710800

Ударная вязкость стали KCU, Дж/см2 стали 20Х2Н4А

Состояние поставки, термообработка+20-20-40-70
Закалка в масло с 820 °C + отпуск при 500 °C144214421540
Образцы продольные из поковки (Закалка в масло с 880 °C + закалка в масло с 780 °C + отпуск при 200 °C)638598618608
Образцы поперечные из поковки (Закалка в масло с 880 °C + закалка в масло с 780 °C + отпуск при 200 °C)314324343294

Твердость

Твердость проката из стали 20Х2Н4А после отжига: HB=269

Предел выносливости стали 20Х2Н4А

Характеристики прочностиσ-1, МПаt-1, МПа
σB, МПаσ т/σ0,2, МПаHB
12201050360617372
730610238333230
960680322382
940850421

Твердость для полос прокаливаемости HRCэ стали 20Х2Н4А по
ГОСТ 4543-71 с термообработкой по режиму: нормализация при 850 °C + закалка в масло с 840 °C.

Расстояние от торца, мм3510152030405060
Твёрдость HRCэ41.5-49.540.5-48.535.5-45.531-4028-36.525-3323.5-3123-30.522.5-30.5

Физические свойства стали 20Х2Н4А

Температура испытания,°С020100400
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа203203
Плотность стали, pn, кг/см378507850
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)2418

Обозначения:

Механические
свойства:
σв— Предел кратковременной прочности (временное сопротивление разрыву, предел прочности при растяжении), [МПа]
σT— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
σ0,05— предел упругости, МПа
σ0,2— предел текучести условный, МПа
σсж0,05
и
σсж
— предел текучести при сжатии, МПа
ν— относительный сдвиг, %
δ 5— Относительное удлинение при(после) разрыве(а) , [ % ]
ψ— Относительное сужение , [ % ]
KCU— ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U, [ кДж / м2]
KCV— ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами V, [ кДж / м2]
HB— Твердость по Бринеллю , [МПа]
HVтвердость по Виккерсу
HRCэ— твердость по Роквеллу, шкала С
HRB— твердость по Роквеллу, шкала В
HSD— твердость по Шору
σtТ— предел длительной прочности, МПа
G— модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ε— относительная осадка при появлении первой трещины, %
J— предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σизг— предел прочности при изгибе, МПа
σ-1— предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ— предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
n— количество циклов нагружения
Физические
свойства:
T— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E— Модуль упругости первого рода , [МПа]
ά— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
l— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
p— Плотность материала , [кг/м3]
C— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
R— Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость:
безограничений— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченносвариваемая— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Купитьсталь20Х2Н4А.
Конструкционная высококачественная хромоникелевая легированная сталь со средним содержанием углерода 0,20%, хрома 1,5% , никеля 3,4%, марганца 0,4; и кремния 0,25%.Труба Уголок Швеллер Полоса Круг Шестигранник Арматура Квадрат Балка Лист

Нормативная документация

ГОСТ 103-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 1051-73. Прокат калиброванный. Общие технические условия. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 1133-71. Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 2590-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 2591-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 2879-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 7417-75. Сталь калиброванная круглая. Сортамент. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 8319.0-75. Профили стальные горячекатаные периодические продольной прокатки. Технические условия. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 8559-75. Сталь калиброванная квадратная. Сортамент. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 8560-78. Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент. Сталь 20Х2Н4А.

ГОСТ 14955-77. Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия. Сталь 20Х2Н4А.

ТУ 14-1-1433-75. Прутки из стали марки 20Х2Н4А-Ш электрошлакового переплава. Технические условия.

ТУ 14-1-1271-75. Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия. Сталь 20Х2Н4А.

ТУ 14-1-1732-76. Прутки из стали. Марка 20Х2Н4А. Технические условия.

ТУ 14-1-1885-85. Прутки горячекатаные, кованые и калиброванные из конструкционной легированной стали вакуумно-дугового переплава. Технические условия.

ТУ 14-1-2118-77. Прокат горячекатаный сортовой в профилях размером 250 мм и более из конструкционной углеродистой и легированной стали. Технические условия. Сталь 20Х2Н4А.

ТУ 14-1-4944-90. Заготовка непрерывнолитая квадратная для труб и сортового проката. Технические условия. Сталь 20X2H4A.

ТУ 14-11-245-88. Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия. Сталь 20Х2Н4А.

ТУ 14-136-367-2008. Прокат сортовой горячекатаный обточеный круглого сечения размером более 200мм. Технические условия. Сталь 20X2H4A.

ТУ 1-83-77-90. Кольца цельнонакатные из стали марок 20X2H4A, ШХ15СГ, ШХ20СГ, 20X2H4A-Ш. Технические условия.

ТУ 3-173-83. Сталь горячекатаная марки 20Х2Н4А. Технические условия.

ОСТ 1 90005-91. Стали и сплавы. Показатели временного сопротивления и твердости готовых деталей. Глубина слоя при химико-термической обработке цементуемых, нитроцементуемых, азотируемых сталей. Сталь 20X2H4A.

ОСТ 3-1686-90. Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия. Сталь 20Х2Н4А.

Дополнительная информация.

Соответствие советских и российских марок стали.

Международные аналоги сталей

Таблица соответствия HB — HRC.

Инструментальные материалы.

Влияние основных легирующих элементов на свойства стали.

Основные свойства

Распространение рассматриваемого металла связано с тем, что он имеет относительно небольшую стоимость и подходит для изготовления самых различных деталей. Основными свойствами можно назвать нижеприведенную информацию:

  1. Часто в качестве термической обработки проводится нормализация. Она позволяет сделать материал более устойчивым к механическому воздействию.
  2. Удельный вес составляет 7830 килограмм на метр кубический.
  3. Твердость поверхности относительно невысокая, но зачастую этого вполне достаточно для изготовления различных неответственных деталей.
  4. Есть возможность проводить обработку резанием, для чего проводится предварительный нагрев металла.
  5. За счет добавления в состав хрома существенно повышается степень свариваемости. Исключением можно назвать случай, когда нужно провести сваривание деталей, которые предварительно прошли процесс химико-термической обработки.
  6. Нет склонности к отпускной хрупкости.

Кроме этого, не стоит забывать, что присутствие небольшого количества хрома в составе не приводит к повышению коррозионной стойкости. Поэтому сталь не подходит для изготовления деталей, которые будут эксплуатироваться в агрессивной среде.

Сталь 20Х — конструкционная легированная

Заменители

Стали 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ.

Иностранные аналоги

Германия DIN20Cr4, 20CrS4
США (AISI, SAE, ASTM)5120, 5120H
Великобритания (BS)207
Япония (JIS)SCr420, SCr420H

ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей

Вид поставки

Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 2879-88.

Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 1051-73.

Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.

Лист толстый ГОСТ 1577—93, ГОСТ 19903—74.

Полоса ГОСТ 82—70, ГОСТ 103—76.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.

Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 13663-86.

Назначение

Втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.

Расшифровка стали 20Х

Цифра 20 обозначает, что содержание углерода в стали составляет 0,2%.

Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.

Применение стали 20Х корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Марка сталиНД на поставкуТемпература рабочей среды (стенки), °СДополнительные указания по применению
20X ГОСТ 4543Поковки ГОСТ 8479.
Сортовой прокат ГОСТ 4543.

Листы ГОСТ 1577, категории 2, 3.

Трубы ГОСТ 8731 гр.В, ГОСТ 8733 гр.В

От -40 до 450Для сварных узлов арматуры, работающих в неагрессивных средах

Применение стали 20Х для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)

Марка сталиЗакалка + отпуск при температуре, °СПримерный уровень прочности, Н/мм2 (кгс/мм2)Температура применения не ниже, °СИспользование в толщине не более, мм
20Х200900 (90)-6015

ПРИМЕЧАНИЕ

  1. При термической обработке на прочность ниже указанной в графе 3 или при использовании в деталях с толщиной стенки менее 10 мм температура эксплуатации может быть понижена.
  2. Максимальная толщина, указанная в графе 5, обусловлена необходимостью получения сквозной прокаливаемости и однородности свойств по сечению.

Температура критических точек, °С

Ас1Ас3Аr3Аr1
750825755665390

Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

СSiMnCrNiCuSP
не более
0,17-0,230,17-0,370,5-0,80,7-1,00,300,300,0350,035

Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)

Марка сталиМассовая доля элементов, %
СSiMnCrNiMoAlTiVB
20Х0,17-0,230,17-0,370,5-0,80,7-1,0

ПРИМЕЧАНИЕ: знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если не указано иное.

Твердость (ГОСТ 4543-2016)

  1. Твердость по Бринеллю металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенной (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), диаметром или толщиной свыше 5 мм должна соответствовать нормам, указанным в таблице
    Марка сталиТвердость HB, не более
    20Х179

    ПРИМЕЧАНИЕ Твердость калиброванной металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенном (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), может быть на 15 НВ более указанной в таблице выше.

  2. Твердость горячекатаной и кованой металлопродукции, поставляемой без термической обработки, не нормируют и не контролируют.
  3. Твердость калиброванной металлопродукции и металлопродукции со специальной отделкой поверхности диаметром или толщиной свыше 5 мм, поставляемой в нагартованном состоянии (НГ), должна соответствовать нормам, указанным в таблице ниже.
    Марка сталиТвердость НВ, не более
    20Х229

Механические свойства проката (ГОСТ 4543-2016)

Марка сталиРежим термической обработкиМеханические свойства, не менееРазмер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм
ЗакалкаОтпускПредел текучести σт, Н/мм2Временное сопротивление σв, Н/мм2ОтносительноеУдарная вязкость КС U, Дж/см2
Температура, °ССреда охлажде- нияТемпера- тура, °ССреда охлажденияудлинение δ5,%сужение Ψ, %
1-й закалки или нор- мализации2-й за- калки
20Х880770— 820Вода или масло180Воздух или масло63578011405915

Механические свойства проката

ГОСТСостояние поставки, режим термообработкиСечение, ммσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2Твердость, не более
не более
ГОСТ 4543-71Пруток. Закалка с 880 °С в воде или масле, закалка с 770-820 °С в воде или масле; отпуск при 180 °С, охл. в воде или в масле15640780114059
ГОСТ 10702-78Сталь нагартованная -калиброванная и калиброванная со специальной отделкой без термообработки590545HB
207
Пруток. Цементация при 920-950 °С, охл. на воздухе; закалка с 800 °С в масле; отпуск при 190 °С, охл. на воздухе60390640134049HB
250;
HRC
5 55-63

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

ТермообработкаСечение, ммКПσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2Твердость HB
, не более
не менее
НормализацияДо 100195195390265559111-156
100-300235054
300-500204549
До 100215215430245354123-167
100-300204849
До 100245245470224849143-179
Закалка+отпуск100-300194239143-179
До 100275275530204044156-197
100-300275275530173834156-197
100-300315315570143534167-207
100-300345345590174054174-217

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп. °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2
2006508801858118
3006908801665147
4006908501870176
5006707802071196
6006107302070225

Примечание: Пруток диаметром 25 мм; закалка с 900 °С, в масле.

Механические свойств при повышенных температурах

tисп. °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %Ψ, %
7001201504889
80063935674
90051846488
100033517897
1100213398100
12001425

ПРИМЕЧАНИЕ: Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованый и нормализованный; скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с.

Предел выносливости при n = 107

Термообработкаσ-1, МПа
Нормализация, σ0,2 = 295-395 МПа, σв = 450-590 МПа, HB
143-179
235
Закалка + высокий отпуск, σ0,2 = 490 МПа, σв = 690 МПа, HB
217-235
295
Цементация + закалка + низкий отпуск, σ0,2 = 790 МПа, σв = 930 МПа, HRCэ
57-63
412

Ударная вязкость KCU

Состояние поставкиKCU
, Дж/см2, при температуре, °С
+20-20-40-60
Пруток диаметром 115 мм; закалка + отпуск280-286280-289277-287261-274

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1260, конца 750. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, сечением 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.

Обрабатываемость резанием — K

v тв.спл = 1,3 и
K
v б.ст = 1,7 в горячекатаном состоянии при НВ 131 σв = 460 МПа.

Флокеночувствительность — малочувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Свариваемость

Сталь 20Х сваривается без ограничений(кроме химико-термических обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.

Критический диаметр d

Критическая твердость HRC3Количество мартенсита, %d, мм, после закалки
в водев масле
32-365026-488-24
38-429012-283-9

Физические свойства

Плотность ρ кг/см3 при температуре испытаний, °С

Сталь20100200300400500600700800900
20Х78307810778077107640

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С

Сталь20100200300400500600700800900
20Х424241403836333231

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1, при температуре испытаний, °С

20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
10,511,612,413,113,614,0

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С

20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
496508525537567588626706

Модуль нормальной упругости Е, ГПа, при температуре испытаний, °С

Сталь20100200300400500600700800900
20Х216213198193181171165143133

Модуль упругости при сдвиге на кручением G, ГПа, при температуре испытаний °С

Сталь20100200300400500600700800900
20Х848376747167625550

Узнать еще

Сталь 40ХН конструкционная легированная…

Сталь 30ХН2МФА конструкционная легированная…

Сталь 8X3 инструментальная штамповая…

Рессорно-пружинная сталь 70

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]
Для любых предложений по сайту: [email protected]