Сталь 20хгнр: Легированная сталь характеристики, свойства

alexxlab | 24.04.2018 | 0 | Разное

Содержание

Сталь марки 20ХГНР - Металлургическая компания

Краткие обозначения:
σв— временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПаε— относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05— предел упругости, МПаJк— предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2— предел текучести условный, МПаσизг— предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10— относительное удлинение после разрыва, %σ-1— предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж— предел текучести при сжатии, МПаJ-1— предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν— относительный сдвиг, %n— количество циклов нагружения
sв— предел кратковременной прочности, МПаR и ρ— удельное электросопротивление, Ом·м
ψ— относительное сужение, %E— модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV— ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2T— температура, при которой получены свойства, Град
sT— предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПаl и λ— коэффициент теплопроводности (теплоХотСтилость материала), Вт/(м·°С)
HB— твердость по БринеллюC— удельная теплоХотСтилость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV— твердость по Виккерсуpn и r— плотность кг/м3
HRCэ— твердость по Роквеллу, шкала Са— коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ), 1/°С
HRB— твердость по Роквеллу, шкала ВσtТ— предел длительной прочности, МПа
HSD— твердость по ШоруG— модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
20ХГНР :: Металлические материалы: классификация и свойства

Сталь 20ХГНР   ГОСТ 4543-71

Группа стали – хромоманганцовоникелевая и хромомарганцовоникелевая с титаном и бором

Массовая доля элементов, %

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Алюминий

Титан

Ванадий

0,16-0,23

0,17-0,37

0,70-1,00

0,70-1,00

0,80-1,10

-

-

-

-


Ac1

Ac3(Acm)

Ac3(Arcm)

Ar1

740

830

725

650

365


Число твердости, НВ, не более

Отожженный или высокоотпущенный прокат

197

Нагартованный прокат

269


Термообработка

Передел текучести σт,

Н/мм2 (кгс/мм2)

не менее

Временное сопротивление σв,

Н/мм2 (кгс/мм2)

Относительное удлинение δ5,%

Относительное сужение ψ, %

Ударная вязкость KCU,

Дж/см2

(кгс·м/см2)

Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм

Закалка

Отпуск

Температура, оС

Среда охлаждения

Температура, оС

Среда охлаждения

1-й закалки или нормализации

2-й закалки

не менее

930-950 воздух

780-830

Масло

200

Воздух или масло

1080(110)

1270(130)

10

50

88(9)

15


Температура отпуска, ºС

Предел текучести ,σ0,2 МПа

Временное сопротивление  σв, МПа

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

KCU, Дж/см2

НRCЭ

%

Закалка 860 ºС, масло. Охлаждение после отпуска в масле

200

300

400

500

600

1250

1230

1180

970

690

1510

1400

1240

970

820

11

8

11

14

17

55

50

58

64

65

61

62

69

125

182

47

47

43

33

27


Температура испытания, ºС

Предел текучести ,σ0,2 МПа

Временное сопротивление  σв, МПа

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

%

Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный.

Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с

800

900

1000

1100

1200

115

73

32

19

15

12

81

44

29

25

41

47

58

63

76

84

100

100

100

100


Сечение,

мм

Предел текучести ,σ0,2 МПа

Временное сопротивление  σв, МПа

Относительное удлинение δ5

Относительное сужение ψ

KCU, Дж/см2

НВ

%

Нормализация. 930 ºС. Закалка 840 ºС, масло. Отпуск 200 ºС, воздух

25

50

75

100

150

1370

1110

970

920

830

1420

1200

1060

1000

1000

14

12

15

15

16

60

62

60

60

50

108

147

108

127

98

418

340

302

302

286


Предел выносливости

Термообработка

σ-1, МПа

n

590

107

Нормализация. 930 ºС, 3 ч, воздух. Закалка 840 ºС, масло. Отпуск 200 ºС, 2 ч. σв=1480 МПа


Температура, ºС

Термообработка

20

-20

-40

-60

-80

Ударная вязкость KCU, Дж/см2

61

125

61

110

62

120

60

117

61

89

Закалка 860 ºС, масло. Отпуск 200 ºС, масло. HRCЭ 47

Закалка 860 ºС, масло. Отпуск 500 ºС, масло. HRCЭ 33


Расстояние от торца, мм

Примечание

1,5

3

4,5

6

9

12

15

21

27

39

Закалка 860 ºС

Прокаливаемость

43-48,5

43,5-49

43-49,5

42,5-49,5

41-49,5

39,5-49

38-48,5

35-47,5

31-45

26-40

Твердость для полос прокаливаемости, HRCЭ


Термообработка

Критическая твердость, HRCЭ

Критический диаметр в масле, мм

Закалка 820 ºС

39-41

40-44

100

50


Заменитель – стали: 20ХН3А, 12ХН2, 12ХН3А.

Температура ковки, ºС:

начала 1150,

конца 800.

Сечения более 60 мм охлаждаются замедленно.

Свариваемость – РДС. Рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка.

Флокеночувствительность – чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости – склонна.

Назначение: зубчатые колеса, вал-шестерни, червяки, кулачковые муфты, валики, втулки и другие ответственные детали, работающие в условиях ударных нагрузок.

По требованию потребителя, указанному в заказе, пачки, концы или торцы горячекатаных и кованых прутков, а по согласованию изготовителя с потребителем и калиброванных прутков из стали всех марок в зависимости от группы  должны  маркироваться краской в соответствии с таблицей

Группа стали

Цвет маркировки

Хромоманганцовоникелевая и хромомарганцовоникелевая с титаном и бором

По согласованию

Сортамент:

горячекатаная квадратная – ГОСТ 2591-88,

горячекатаная круглая – ГОСТ 2590-88,

горячекатаная шестигранная – ГОСТ 2879-88,

горячекатаная полосовая – ГОСТ 103-76,

кованая круглая и квадратная – ГОСТ 1133-71,

калиброванная круглая – ГОСТ 7417-75,

калиброванная квадратная – ГОСТ 8559-75,

калиброванная шестигранная – ГОСТ 8560-78,

серебрянка – ГОСТ 14955-77

Сталь 20ХГНР / Auremo

Нормализация 930°C, воздух, Закалка 840°C, масло, Отпуск 200°C, воздух.
15-25-1370142014601060--
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
100-150-83010001650961286-
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
≤15-1360146013601158-57-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
-200125015101155598-47
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
--115124184---
Нормализация 930°C, воздух, Закалка 840°C, масло, Отпуск 200°C, воздух.
25-50-1110120012621442--
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
15-25-1370142014601060418-
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
100-150-88010401750106028657-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
-30012301400850608-47
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
--738147100---
Нормализация при 930-950 °С, охлаждение на воздухе + закалка в масло с 780-830 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе или в масле
≤15-108012701050863--
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
25-50-1110120012621442340-
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
15-25-1310141014641246-57-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
-400118012401158677-43
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
--324458100---
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
50-75-970106015601060302-
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
25-50-116012601364124634057-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
-50097097014641226-33
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
--192963100---
Прутки. Нормализация при 930 °С охлаждение на воздухе + закалка в масло с 840 °С + отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
75-100-920100015601246302-
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
50-75-108011401260124632157-63
Закалка в масло с 860 °С + отпуск + охлаждение после отпуска в масле
-60069082017651785-27
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с.
--152576100---
Цементация при 930-950 °С + закалка в масло с 830-850 °С + отпуск при 170-230 °С, охлаждение на воздухе
75-100-93010401766124630257-63

Сталь максимум: Сталь 20ХГНР

Марка стали

 Вид поставки

 

 Сортовой прокат – ГОСТ 4543–71.

20ХГНР

Массовая доля элементов, % по ГОСТ 4543–71

Температура критических точек, ºС

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Mo

Ti

B

Cu

Ас1

Ас3

Аr1

Аr3

0,16–0,23

0,17–0,37

0,70–1,00

0,035

0,035

0,70–

1,10

0,80–

1,10

0,06

0,001–

0,005

0,30

740

830

650

725

 

Механические свойства при комнатной температуре

 

НД

Режим термообработки

Сечение,

мм

σ0,2,

Н/мм2

σВ,

Н/мм2

δ,

%

Ψ,

%

KCU,

Дж/см2

HRC

НВ

Операция

t, ºС

Охлаждающая

среда

не менее

ГОСТ

4543–71

Отпуск или отжиг

Свыше 5

Не определяются

≤ 197

Нормализация

Закалка

Отпуск

930–950

780–830

170–230

Воздух

Масло

Воздух или масло

До 80

Свыше 80

до 150

Свыше 150

1080

1080

1080

1270

1270

1270

10

8

7

50

45

40

88

79

75

ДЦ

Цементация

Закалка

Отпуск1

930–950

830–850

170–230

Масло

Воздух

15

25

50

75

100

150

1360

1310

1160

1080

930

880

1460

1410

1260

1140

1040

1040

13

14

13

12

17

17

60

64

64

60

66

50

118

127

127

127

127

108

Повер-

хности

56–62

Серд-

цеви-

ны

340

321

302

286

1 Механические свойства сердцевины ориентировочные и при изготовлении деталей не определяются.

 

Назначение. Шестерни, червяки, кулачковые муфты, валики, пальцы, втулки и другие нагруженные детали, работающие в условиях ударных нагрузок.

Предел

выносливости,

Н/мм2

Термообработка

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2,

при t, ºС

Термообработка

σ-1

τ-1

N

+ 20

0

– 20

– 40

– 60

– 80

578

107

Нормализациял с  930 ºС, закалка с

840 ºС, отпуск при 200 ºС;

σВ = 1450 Н/мм2

61

125

60

130

61

110

62

120

60

117

61

89

Закалка с 860 ºС в масле, отпуск при 200 ºС, масло,

45 HRC

Закалка с 860 ºС в масле, отпуск при 500 ºС, масло,

31 HRC

Технологические характеристики

Ковка

Охлаждение поковок, изготовленных

Вид полуфабриката

Температурный

интервал ковки,  ºС

из слитков

из заготовок

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Слиток

1220–850

До 50

51–200

В штабелях на воздухе

Отжиг низкотемпературный

До 50

51–200

В штабелях на воздухе

Отжиг низкотемпературный

Заготовка

1180–850

 

Свариваемость

 

Обрабатываемость резанием

 

Флокеночувствительность

 

Ограниченно свариваемая.

Способы сварки: РД, РАД, АФ и КТ.

После нормалиазции при 156–207 НВ

К = 0,85 (твердый сплав),

К = 0,75 (быстрорежущая сталь)

Чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости

Склонна

Сталь 20ХГНМТ (20ХГНМТА) / Auremo

Обозначения

НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллица20ХГНМТ
Обозначение ГОСТ латиница20XGHMT
Транслит20HGNMT
По химическим элементам20CrMnНMoTi
НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллица20ХГНМТА
Обозначение ГОСТ латиница20XGHMTA
Транслит20HGNMTA
По химическим элементам20CrMnНMoTi

Описание

Сталь 20ХГНМТ применяется: для изготовления деталей приборов работающих на трение; деталей вспомогательных узлов машин и приспособлений; тежелонагруженных шестерен автомобилей методом горячей штамповки.

Примечание

Сталь конструкционная качественная хромомарганцовоникелевая с молибденом и титаном.

Стандарты

НазваниеКодСтандарты
Сортовой и фасонный прокатВ22ГОСТ 2590-2006
Сортовой и фасонный прокатВ32TУ 3-79-80, TУ 14-1-3324-82

Химический состав

СтандартCSPMnCrSiNiFeTiMo
TУ 14-1-3324-820.18-0.23≤0.025≤0.0250.8-1.10.8-1.10.17-0.370.8-1.1Остаток0.03-0.090.2-0.3

Fe - основа.
По ТУ 14-1-3324-82 химический состав приведен для стали марки 20ХГНМТА. Отклонения по химическому составу в соответствии с ГОСТ 4543. По согласованию изготовителя с потребителем прокат поставляют с массовой доли серы в пределах 0,010-0,025 %. В стали контролируют зерно аустенита, которое должно быть в пределах номера 5-8 по ГОСТ 5639.

Механические характеристики

Сечение, ммsТ|s0,2, МПаσB, МПаd5, %y, %кДж/м2, кДж/м2
Сортовой горячекатаный прокат 30-150 мм по ТУ 14-1-3324-82. Нормализация при 920-950 °С + Закалка в масло с 850-870 °С + Отпуск при 200 °С, охлаждение на воздухе
15≥1175≥1270≥11≥50≥784

Описание механических обозначений

НазваниеОписание
СечениеСечение
sТ|s0,2Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2%
σBПредел кратковременной прочности
d5Относительное удлинение после разрыва
yОтносительное сужение
кДж/м2Ударная вязкость
Сталь 20ХН3А характеристики, применение, химический состав, расшифровка, термообработка, твердость, закалка, механические свойства, аналоги
  • Стали заменители
  • Зарубежные аналоги
  • Расшифровка
  • Вид поставки
  • Характеристики и применение
  • Температура критических точек, °С
  • Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
  • Химический состав (ГОСТ 4543-2016)
  • Применение стали 20ХН3А для изготовления крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)
  • Применение стали 20ХН3А для изготовления крепежных деталей (ГОСТ 33259-2015)
  • Условия применения стали 20ХН3А для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора,изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
  • Условия применения стали 20ХН3А для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
  • Применение стали 20ХН3А для шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)
  • Твердость стали 20ХН3А по Бринелю
  • Термообработка
  • Механические свойства
  • Механические свойства в зависимости от сечения
  • Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
  • Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 4543-2016)
  • Предел выносливости при n=10
  • Ударная вязкость прутков KCU
  • Технологические свойства
  • Прокаливаемость (ГОСТ 4543-71)
  • Критический диаметр d
  • Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С
  • Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
  • Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)
  • Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
  • Удельное электросопротивление ρ нОм*м
  • Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
  • Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа
  • Узнать еще

Стали заменители

  • 20ХНГ,
  • 20ХГНР,
  • 38ХА,
  • 15Х2ГН2ТА,
  • 20ХГР

Зарубежные аналоги

Европа31NiCr14
ЯпонияSNC631H
Франция
(AFNOR)
20NC11
Швеция
(SS)
2515

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

Расшифровка

Согласно ГОСТ 4543-2016 цифра 20 в обозначении стали указывает среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента, т.е. углерода в стали 20ХН3А около 0,2%
Буква Х указывает что в стали содержится хром, отсутствие цифр за буквой указывает, что хрома в стали содержится до 1,5%.
Буква Н указывает что в стали содержится никель, цифра 3 за буквой указывает, что никеле в стали содержится примерно до 3%.
Буква А в конце обозначения марки стали указывает, что сталь 20ХН3А является высококачественной, т.е. с повышенными требованиями к химическому составу и макроструктуре металлопродукции из нее по сравнению с качественной сталью.

к содержанию ↑

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88.
  • Калиброванный пругок ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76.
  • Поковка и кованая заготовка ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Труба ОСТ 14-21-77.

Характеристики и применение

Сталь 20ХН3А относится к стали высокой прокаливаемости. Наряду с высокой прокаливаемостью, обладает очень высокими механическими свойствами. Преимщества этой стали
по сравнению с менее легированными проявляется лишь в изделиях диаметром или толщиной более 75-100 мм.

Сталь 20ХН3А применяется для изготовления деталей (в том числе цементуемых деталей) к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.

  • шестерни,
  • валы,
  • втулки,
  • силовые шпильки,
  • болты,
  • муфты,
  • червяки и другие цементируемые детали

В нефтеной, нефтехимической и газовой промышленности сталь 20ХН3А применяется после цементации для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при больших скоростях и ударных нагрузках:

  • шестерен,
  • кулачковых муфт,
  • силовых шпилек,
  • валиков,
  • втулок,
  • зубчатых,
  • колес тяжелонагруженных и быстроходных зубчатых передач буровых установок,
  • собачек роторных клиньев,
  • сухарей трубных ключей и т. д.

Эту сталь используют также для изготовления шарошек, и лап буровых долот.

Цементация этой стали проводится при температуре 930-960 °C. После цементации рекомендуется проводить двойную закалку с низким отпуском. Первая закалка обычно производится с цементационного нагрева в масле, вторая закалка с температуры 750-790°С, отпуск — при температуре 180-200°С.

Для уменьшения количества остаточного аустенита в цементованном слое после первой закалки рекомендуется проводить высокий отпуск при температуре 630-650°С.

к содержанию ↑

Температура критических точек, °С

Ac1Ас3Аr3Аr1Mн
730810700615340

Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

CMnSiCrNiРSCu
не более
0,17-0,240,30-0,600,17-0,370,60-0,902,75-3,150,0250,0250,30

Химический состав (ГОСТ 4543-2016)

Массовая доля элементов,%
CSiMnCrNiMoAlTiVB
0,17-0,240,17-0,370,30-0,600,60-0,902,75-3,15

ПРИМЕЧАНИЯ: В стали всех марок, за исключением легированных вольфрамом, молибденом, ванадием и титаном, допускается массовая доля остаточных элементов, не более:

  • вольфрама — 0,20 %,
  • молибдена — 0,11 %,
  • ванадия — 0,05 %
  • остаточного или преднамеренно введенного титана — не более 0,03 %.
  • Для цементуемых сталей допускается введение алюминия, при этом массовая доля общего алюминия должна быть не менее 0,020 %.
к содержанию ↑

Применение стали 20ХН3А для изготовления крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)

Технические требованияДопустимые параметры эксплуатацииНазначение
Температура
стенки, °С
Давление
среды,
МПа (кгс/см2),
не более
СТП 26.260.2043От -70 до +42516(160)Шпильки,
болты,
гайки

Применение стали 20ХН3А для изготовления крепежных деталей (ГОСТ 33259-2015)

Стандарт или
ТУ на материал
Параметры
применения
Болты,
шпильки
Гайки
Температура рабочей среды, ºСРN, кгс/cм2,не болееТемпература рабочей среды, ºСРN, кгс/cм2,не более
ГОСТ 4543От –70 до 425PN 250От –70 до 425PN 250

Условия применения стали 20ХН3А для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора,изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

НД на поставкуТемпература рабочей среды(стенки), °СДополнительные указания по применению
Сортовой прокат ГОСТ 4543.Поковки ГОСТ 8479От -70 до 450Для несварных узлов арматуры,эксплуатируемой в макроклиматическом районе с холодным климатом
к содержанию ↑

Условия применения стали 20ХН3А для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Стандарт или ТУ на материалПараметры применения
Болты, шпильки, винтыГайкиПлоские шайбы
Температура среды, ºСДавление номинальное РN, МПа (кгс/cм2)Температура среды, ºСДавление номинальное РN, МПа (кгс/cм2)Температура среды, ºСДавление номинальное РN, МПа (кгс/cм2)
ГОСТ 4543От -70 до 425Не регламентируетсяОт -70 до 425Не регламентируетсяОт -70 до 450Не регламентируется
к содержанию ↑

Применение стали 20ХН3А для шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

НД на поставкуТемпература рабочей
среды (стенки), °С
Дополнительные указания по применению
Сортовой прокат
ГОСТ 4543,
ГОСТ 1051
От -70 до 450Применяется для арматуры,
эксплуатируемой в макроклиматическом
районе с холодным климатом,
после улучшающей термообработки
(закалка и высокий отпуск)

Твердость стали 20ХН3А по Бринелю

Марка сталиТвердость в отожженном или отпущенном состоянии, НВ
Диаметр отпечатка в мм, не менееЧисло твердости, не более
20ХНЗА3,9241

Термообработка

Сталь 20ХН3А может подвергаться улучшению. Закалка стали этой марки производится в масле с температуры 820 — 860 °C с последующим отпуском при температуре 550-650 °C, иногда с низким отпуском при температуре 200-220 °C.

При проведении термической обработки необходимо учитывать значительную склонность этой стали к отпускной хрупкости, в связи в чем изделия из стали 20ХН3А при высоком отпуске следует охлаждать быстро (например, в масле). Кроме того, необходимо иметь в виду, что после нормального отжига не достигается достаточного понижения твердости и сталь 20ХН3А характеризуется плохой обрабатываемостью, поэтому в качестве предварительной термической обработки рекомендуется изотермический отжиг или длительная выдержка при температуре 640-650 °С.

к содержанию ↑

Механические свойства

ИсточникСостояние поставкиСечение, ммКПσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/см2Твердость HB,
не более
не менее
ГОСТ 4543-71Пруток.
Закалка с 820 °С в масле;
отпуск при 500 °С,
охл. в воде или масле
157359301255108
ГОСТ 8479-70Поковка.
Закалка+отпуск
До 100590
685
590
685
735
835
14
13
45
42
59
59
235-277
262-311
Цементация при 920-950 °С;
нормализация при 870-890 °С, охл. на воздухе*1;
отпуск при 630-660°С, охл. на воздухе*2;
закалка с 790-810°С в масле;
отпуск при 180-200°С, охл. на воздухе
100690830115069240*2
HRCэ
57-63*3

ПРИМЕЧАНИЕ:

  • *1 Операции применяются для ответственных деталей сложной конфигурации с целью понижения устойчивости остаточного аустенита в цементационном слое,получение более высокой и равномерной твердости с поверхности после закалки и низкого отпуска и уменьшения деформации.
  • *2 Сердцевина
  • *3 Поверхность
к содержанию ↑

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, ммσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/см2Твердость HRCэ поверхности
Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 200 °С, охл. на воздухе
51220142012558644
151180137013657644
201080127013658944
Закалка с 880 °С в масле; отпуск при 600 °С, охл. на воздухе
307008002070167
506107301971167
805807002368167
2205106601451167
220*15706902367157

ПРИМЕЧАНИЕ: *1Место вырезки образца — край.

к содержанию ↑

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп, °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/см2Твердость HRCэ
2001270151015607343
3001260137012625442
4001180126013645939
500960100019668332
600720780247316222

ПРИМЕЧАНИЕ: Нормализация при 860°С, охл. на воздухе; закалка с 810 °С в масле.

к содержанию ↑

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 4543-2016)

Режим термической обработкиМеханические свойства, не менееРазмер
сечения
заготовок для
термической
обработки
(диаметр круга
или сторона
квадрата), мм
ЗакалкаОтпускПредел
текучести
στ, Н/мм2
Временное
сопротивление
σδ, Н/мм2
ОтносительноеУдарная
вязкость
KCU, Дж/см2
Температура,°ССреда охлажденияТемпература,°ССреда охлажденияУдлинение, δ5,%Cужение, ψ,%
1-й закалки
или
нормализации
2-й закалки
820Масло500Вода или масло735930125510815

ПРИМЕЧАНИЯ:

  1. При термической обработке заготовок или образцов по режимам, указанным в настоящей таблице, допускаются следующие отклонения по температуре нагрева:
    • при закалке, нормализации ±15 °С;
    • при низком отпуске ±30 °С;
    • при высоком отпуске ±50 °С.
  2. Металлопродукцию сечением менее указанного в настоящей таблице подвергают термической обработке в полном сечении.
  3. Допускается проводить термическую обработку на готовых образцах.
  4. Допускается перед закалкой проводить нормализацию. Для металлопродукции, предназначенной для закалки токами высокой частоты (ТВЧ), нормализацию перед закалкой проводят с согласия заказчика.
  5. Допускается проводить испытания металлопродукции из стали всех марок после одинарной закалки, при условии соблюдения норм, приведенных в настоящей таблице.
  6. Для металлопродукции круглого сечения испытание на ударный изгиб проводят, начиная с диаметра 12 мм и более.
  7. Для металлопродукции с нормируемым временным сопротивлением не менее 1180 Н/мм2 допускается понижение норм ударной вязкости на 9,8 Дж/см2 при одновременном повышении временного сопротивления не менее чем на 98 Н/мм2.
  8. Нормы механических свойств, указанные в настоящей таблице, относятся к образцам отобранным от металлопродукции диаметром или толщиной до 80 мм включительно.
  9. При контроле механических свойств металлопродукции диаметром или толщиной свыше 80 до 150 мм включительно допускается понижение относительного удлинения на 2 абс. %, относительного сужения на 5 абс. % и ударной вязкости на 10 %. При контроле механических свойств металлопродукции диаметром
  10. или толщиной свыше 150 мм допускается понижение относительного удлинения на 3 абс. %, относительного сужения на 10 абс. % и ударной вязкости на 15 %.

  11. При контроле механических свойств металлопродукции диаметром или толщиной свыше 100 мм на перекованной (перекатанной) пробе размером сечения от 90 до 100 мм включительно нормы механических свойств должны соответствовать указанным в настоящей таблице.
к содержанию ↑

Предел выносливости при n=10

Термообработкаσ-1, МПаτ-1, МПа
Закалка с 820 °С в масле; отпуск при 200 °С; σв = 960 МПа382
Закалка с 820 °С в масле; отпуск при 500 °С; σв = 730 МПа338225
Закалка с 800 °С в масле; отпуск при 500 °С;σв = 940 МПа421

Ударная вязкость прутков KCU

Сечение заготовки, ммТермообработкаKCU, Дж/см2 при температуре, °С
+20-20-40-50(-60)
10Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 200 °С868564
30Закалка с 880 °С в масле; отпуск при 560 °С1676964
50То же1678373
8016769
100Нормализация при 860°С, охл. на воздухе Закалка с 810°С в масле; отпуск при 600°С196122100(86)
220Закалка с 880°С в масле; отпуск при 630°С16711878
к содержанию ↑

Технологические свойства

  • Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Заготовка сечением до 100 мм охлаждается на воздухе, сечения 101-300 мм — в яме.
  • Свариваемость — ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом.
  • Обрабатываемость резанием — Kv б.ст. = 0,95 в горячекатаном состоянии при НВ 177 и σв=610 МПа.
  • Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
  • Флокеночувствительность — чувствительна.
к содержанию ↑

Прокаливаемость (ГОСТ 4543-71)

Полоса прокаливаемости стали 20ХНЗА после нормализации при 850 °С и закалки с 830 °С приведена на рисунке.

к содержанию ↑

Критический диаметр d

Количество мартенсита, %Критическая твердость HRCэd, мм, после закалки
в водев масле
5032-3770-9644-62
9039-4442-6420-38

Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С

Сталь20100200300400500600700800900
20ХН3А7850783077607660

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1

Марка сталиα*106, К-1 при температуре испытаний, °С
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-800
20ХН3А11,511,712,012,612,813,213,611,2

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)

Марка сталиc, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
20ХН3А494507523536565586624703

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Сталиλ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
20100200300400500600700800900
20ХН3А363534333331313028

Удельное электросопротивление ρ нОм*м

марка сталиρ нОм*м, при температуре испытаний, °С
20100200300400500600700800900
20ХН3А270300350450550650

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка СталиПри температуре испытаний, °С
20100200300400500600700800900
20ХН3А212204194188169169153138132

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка сталиПри температуре испытаний, °С
20100200300400500600700800900
20ХН3А838076706866595351

Сталь 20ГЮТ / Auremo

Обозначения

НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллица20ГЮТ
Обозначение ГОСТ латиница20GJuT
Транслит20GYuT
По химическим элементам20MnAlTi

Описание

Сталь 20ГЮТ применяется: для изготовления сварных тяжелонагруженных рамных конструкций; лонжеронов рам грузовых автомобилей.

Стандарты

НазваниеКодСтандарты
Листы и полосыВ33TУ 14-1-3839-84
Листы и полосыВ23TУ 14-1-4632-93

Химический состав

СтандартCSPMnCrSiFeCuAlTi
TУ 14-1-4632-930.16-0.23≤0.03≤0.041.15-1.45≤0.30.3-0.5Остаток≤0.30.02-0.080.08-0.14

Fe - основа.

Механические характеристики

Сечение, ммsТ|s0,2, МПаσB, МПаd5, %Твёрдость по Бринеллю, МПа
Листовой прокат в состоянии поставки по ТУ 14-1-4632-93 (образцы поперечные)
5-8≥440≥540≥17≤210

Описание механических обозначений

НазваниеОписание
СечениеСечение
sТ|s0,2Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию - 0,2%
σBПредел кратковременной прочности
d5Относительное удлинение после разрыва

Сталь 20ХГНР / Эвек

Нормализация 930 ° C, отжиг на воздухе 840 ° C, масло, отпуск, 200 ° C, воздух.
15-25 - 1370 1420 14 60 1060 - -
баров. Нормализация при 930 ° C, воздушное охлаждение + отпуск в масле от 840 ° C до + отпуск при 200 ° C, воздушное охлаждение
100-150 - 830 1000 16 50 961 286 -
При цементации 930-950 ° C + закалка в масле 830-850 ° C + отпуск при 170-230 ° C, воздушное охлаждение
≤15 - 1360 1460 13 60 1158 - 57-63
Гашение в масле от 860 ° С до + выхода + охлаждение в масле
- 200 1250 1510 11 55 598 - 47
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, ламинированный.Скорость деформации 20 мм / мин. Скорость деформации 0,007 1 / с.
- - 115 12 41 84 - - -
Нормализация 930 ° C, отжиг на воздухе 840 ° C, масло, отпуск, 200 ° C, воздух.
25-50 - 1110 1200 12 62 1442 - -
баров.Нормализация при 930 ° C, воздушное охлаждение + отпуск в масле от 840 ° C до + отпуск при 200 ° C, воздушное охлаждение
15-25 - 1370 1420 14 60 1060 418 -
При цементации 930-950 ° C + закалка в масле 830-850 ° C + отпуск при 170-230 ° C, воздушное охлаждение
100-150 - 880 1040 17 50 1060 286 57-63
Гашение в масле от 860 ° С до + выхода + охлаждение в масле
- 300 1230 1400 8 50 608 - 47
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, ламинированный.Скорость деформации 20 мм / мин. Скорость деформации 0,007 1 / с.
- - 73 81 47 100 - - -
Нормализация при 930-950 ° C, воздушное охлаждение + отпуск в масле при 780-830 ° C + отпуск при 200 ° C, охлаждение на воздухе или в масле
≤15 - 1080 1270 10 50 863 - -
баров.Нормализация при 930 ° C, воздушное охлаждение + отпуск в масле от 840 ° C до + отпуск при 200 ° C, воздушное охлаждение
25-50 - 1110 1200 12 62 1442 340 -
При цементации 930-950 ° C + закалка в масле 830-850 ° C + отпуск при 170-230 ° C, воздушное охлаждение
15-25 - 1310 1410 14 64 1246 - 57-63
Гашение в масле от 860 ° С до + выхода + охлаждение в масле
- 400 1180 1240 11 58 677 - 43
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, ламинированный.Скорость деформации 20 мм / мин. Скорость деформации 0,007 1 / с.
- - 32 44 58 100 - - -
баров. Нормализация при 930 ° C, воздушное охлаждение + отпуск в масле от 840 ° C до + отпуск при 200 ° C, воздушное охлаждение
50-75 - 970 1060 15 60 1060 302 -
При цементации 930-950 ° C + закалка в масле 830-850 ° C + отпуск при 170-230 ° C, воздушное охлаждение
25-50 - 1160 1260 13 64 1246 340 57-63
Гашение в масле от 860 ° С до + выхода + охлаждение в масле
- 500 970 970 14 64 1226 - 33
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, ламинированный.Скорость деформации 20 мм / мин. Скорость деформации 0,007 1 / с.
- - 19 29 63 100 - - -
баров. Нормализация при 930 ° C, воздушное охлаждение + отпуск в масле от 840 ° C до + отпуск при 200 ° C, воздушное охлаждение
75-100 - 920 1000 15 60 1246 302 -
При цементации 930-950 ° C + закалка в масле 830-850 ° C + отпуск при 170-230 ° C, воздушное охлаждение
50-75 - 1080 1140 12 60 1246 321 57-63
Гашение в масле от 860 ° С до + выхода + охлаждение в масле
- 600 690 820 17 65 1785 - 27
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, ламинированный.Скорость деформации 20 мм / мин. Скорость деформации 0,007 1 / с.
- - 15 25 76 100 - - -
При цементации 930-950 ° C + закалка в масле 830-850 ° C + отпуск при 170-230 ° C, воздушное охлаждение
75-100 - 930 1040 17 66 1246 302 57-63
.

Сталь 20: характеристики, свойства, аналоги

Сталь

20 - это высококачественная нелегированная сталь, используемая в металлических конструкциях и деталях, работающих при температуре от -40 ° С до + 450 ° С. Горячекатаный и кованый сортовой прокат из стали 20 соответствует стандартам ДСТУ 7809 и ГОСТ 1050.

Классификация: Высококачественная конструкционная углеродистая сталь.

Продукция: Стальные листы, длинный продукт.

Химический состав стали 20, по ДСТУ 7809%

Si

Mn

P

S

Cr

Cu

Ni

0.17-0,37

0,35-0,65

≤0,035

≤0,040

≤0,25

≤0,30

≤0,30

Механические свойства стали 20 после нормализации

Минимальный предел текучести, Н / мм2, не менее

Предел прочности при растяжении, Н / мм2, не менее

Минимальный коэффициент удлинения,%, не менее

Коэффициент сжатия,%, не менее

245

410

25

55

Аналог стали 20

US

1020, 1023, 1024, G10200, G10230, h20200, M1020, M1023

Япония

S20C, S20CK, S22C, STB410, STKM12A, STKM12A-S, STKM13B, STKM13B-W

EU

1.1151, 2C22, C20E2C, C22, C22E

Китай

20, 20G, 20R, 20Z

Швеция

1450

Австралия

1020, M1020

Швейцария

Ck22

Южная Корея

SM20C, SM20CK, SM22C

Применение

20 сталь используется в строительстве; машиностроение; производство котлов и резервуаров; и нагревательные элементы различных спецификаций.Высококачественная нелегированная конструкционная сталь 20 в виде плоских и катаных изделий используется при подготовке деталей для сварных конструкций, трубопроводов, аккумуляторов, вкладышей подшипников, строп и других изделий. Термохимическая обработка (цементация, азотирование, нитроцементация и т. Д.) Дает осям, зубчатым колесам, червячным винтам, фрикционным дискам, валам, шпинделям, болтам, зубьям, шпилькам и другим стальным компонентам высокую твердость и долговечность поверхности, несмотря на низкую прочность сердечника. ,

Сварка

Применяется любой тип сварки, за исключением компонентов, которые были подвергнуты термохимической обработке.Стандартными методами сварки являются дуговая, автоматическая, автоматическая дуговая сварка в среде под флюсом и контактная сварка сопротивлением.

,

20ХГНР (20ХГНР, 20)

Металлы -> Конструкционная сталь -> Легированная конструкционная сталь

Характеристики материала 20ХГНР (20ХГНР, 20).

Материал: 20ХГНР (20ГХНР, 20)
Заменитель: 203, 122, 123
Классификация:
0
0
0
018 Сталь легированная

Химический состав в% от материала 20ХГНР (20ХГНР, 20).

С Си Mn Ni S P Кр Ti Cu B
0,16 - 0,23 0,17 - 0,37 0,7 - 1 0,8 - 1,1 макс. 0.035 макс. 0.035 0,7 - 1.1 макс. 0,06 макс. 20)

Ac 1 = 740, Ac 3 (Ac m ) = 830, Ar 3 (Arc m ) = 725, Ar 1 = 650, Mn = 365

Механические свойства при = 20 o материала 20ХГНР (20ХГНР, 20).

Ассортимент Размер Прямой. с с Т d 5 и KCU Термообработка
- мм - МПа МПа % % кДж / м 2 -
Бар 25 1420 1370 14 60 1080 Нормализация 930 о C, воздух, Guenching 840 o C, масло, чертеж 200 o C, воздух,
Бар 50 1200 1110 000000 62 1470 Нормализация 930 o 9015 3 C, воздух, Guenching 840 o C, масло, рисунок 200 o C, воздух,
Твердость по Бринеллю материала 20KHGNR (20HGNR, 20) (отжиг), HB 10 -1 = 197 МПа

Технологические свойства материала 20ХГНР (20ХГНР, 20).

Свариваемость: ограниченная свариваемость.
Хлопья: предрасположенные
Хрупкость характера: предрасположенные

Спецификация:

Механические свойства:
с - Прочность на растяжение, [МПа]
с Т - Предел текучести, [МПа]
d 5 - Удельное удлинение при разрушении, [%]
и - сокращение площади, [%]
KCU - Ударная вязкость, [кДж / м 2 ]
HB - твердость по Бринеллю, [МПа]

Свариваемость:
без ограничений - сварка производится без нагрева и последующей термической обработки
ограниченная свариваемость - сварка возможна при нагреве до 100-120 градусов и последующей термообработке
твердость свариваемости - для получения качественной сварки требуются дополнительные операции: нагрев до 200-300 градусов; тепловой отжиг

База данных сталей и сплавов (Marochnik) содержит информацию о химическом составе и свойствах 1500 сталей и сплавов (нержавеющая сталь, легированная сталь, карбоновая сталь, конструкционная сталь, инструментальная сталь, чугун, алюминиевый сплав, титановый сплав, медный сплав, никелевый сплав). , магниевый сплав и др.).
Полезно для специалистов в области материаловедения, инженера-строителя, инженера-механика, металлургии и металлотрейдера. Top
© 2003 - 2009 Все права защищены. О программе
Весь риск, связанный с использованием содержимого базы данных стали и сплавов (Marochnik), несет пользователь

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *