Конструкционный круг из 20ХН3А по ГОСТ 2590-2006 класса В3 предназначен для изготовления цементуемых деталей, работающих под ударными нагрузками и при отрицательных температурах. Диаметр составляет 240 мм.
Материал 20ХН3А представляет хромоникелевую конструкционную легированную сталь. Химический состав включает 0,17–0,24% углерода, 2,75–3,15% никеля, 0,6–0,9% хрома, 0,17–0,37% кремния и 0,3–0,6% марганца. Содержание серы и фосфора ограничено 0,025% для каждого элемента, меди допускается до 0,3%. Никель повышает вязкость и пластичность сердцевины, хром способствует упрочнению и прокаливаемости, а относительно невысокое содержание углерода позволяет сохранить свариваемость.
Механические и физические свойства стали 20ХН3А
Для прутка диаметром 15 мм после закалки и отпуска предел прочности составляет 930 МПа, предел текучести 735 МПа, относительное удлинение 12%, относительное сужение 55%. Ударная вязкость по ГОСТ 4543-71 достигает 1080 кДж/м². Эти данные относятся к конкретному примеру сортамента и состоянию поставки, фактические значения зависят от диаметра, термообработки и марки поставщика.
Плотность материала при 20 °C составляет 7850 кг/м³, модуль упругости 2,12 × 10⁵ МПа. При повышении температуры плотность снижается до 7660 кг/м³ при 600 °C, а модуль упругости до 1,53 × 10⁵ МПа. Коэффициент линейного расширения при 20 °C равен 11 × 10⁻⁶ 1/°C, теплопроводность 36 Вт/(м·°C), удельная теплоёмкость 270 Дж/(кг·°C), удельное электросопротивление 300 × 10⁻⁹ Ом·м.
Критические точки материала: Ac1 730 °C, Ac3 810 °C, Ar3 700 °C, Ar1 615 °C, Mn 340 °C. Эти температуры определяют режимы термической обработки и поведение стали при нагреве и охлаждении.
Размерные параметры и точность по ГОСТ 2590-2006
Стандарт ГОСТ 2590-2006 устанавливает сортамент горячекатаного круглого проката диаметром от 5 до 270 мм. Для каждого номинального диаметра приведены площадь поперечного сечения и масса одного метра, рассчитанные при плотности 7,85 г/см³. Прокат свыше 9 мм изготовляют в прутках, до 9 мм включительно в мотках, если иное не согласовано.
Класс точности В3 относится к обычной точности прокатки. Предельные отклонения по диаметру, овальность и кривизна установлены стандартом для каждого диапазона размеров. Овальность не должна превышать 75% суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке не менее 1 м. Измерение диаметра и овальности проводят на удалении от конца прутка или мотка, установленном документом.
По длине прокат может быть мерным, кратной мерной длины, немерным, ограниченной длины или поставляться в мотках. Для мерной и кратной мерной длины предусмотрены группы БД и ВД. Конкретные требования к длине, форме поставки и дополнительные отклонения согласовывают при заказе.
Технологические свойства и применение
Сталь 20ХН3А имеет ограниченную свариваемость, чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости. Эти свойства требуют соблюдения технологических режимов при сварке, предварительного подогрева, медленного охлаждения и последующей термообработки для снятия напряжений. При изготовлении деталей, подвергающихся сварке, необходимо учитывать склонность материала к образованию трещин и изменению структуры в зоне термического влияния.
Основное назначение материала — цементуемые детали, от которых требуются высокая прочность и вязкость сердцевины в сочетании с высокой поверхностной твердостью. Прокат применяют для изготовления шестерён, валов, втулок, силовых шпилек, болтов, муфт и червяков, работающих под ударными нагрузками и при отрицательных температурах. Цементация позволяет получить твёрдый износостойкий поверхностный слой при сохранении пластичности и вязкости сердцевины.
Термическая обработка включает закалку и отпуск. Режимы нагрева, выдержки и охлаждения выбирают в зависимости от размера детали, требуемых механических свойств и условий последующей эксплуатации. Для деталей, работающих при отрицательных температурах, важна стабильность вязкости и отсутствие хладноломкости.
Аналоги и замены материала
Справочные данные указывают заменители 20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 15Х2ГН2ТА и 20ХГР. Перечень не означает полной взаимозаменяемости без проверки химического состава, механических свойств, технологических особенностей и требований конкретного документа на поставку. При замене марки необходимо сопоставить назначение детали, условия работы, способ термообработки и нормативные требования.
Зарубежные обозначения включают 20NC11 во Франции, 2515 в Швеции, 20ChN3A в Болгарии и 20HN3A в Польше. Эти обозначения относятся к схожим маркам, но требуют проверки соответствия по составу и свойствам перед использованием в производстве.
Купить конструкционный круг 240 мм из 20ХН3А по ГОСТ 2590-2006 класса В3 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 182 062 руб./тн. Доступны различные диаметры, классы точности и варианты длины. Для уточнения наличия, сроков поставки и условий заказа обращайтесь по телефону +7 (343)343-30-84 или на электронную почту zakaz@fedmet.ru.