Легированный круг из 20ХН3А по ГОСТ 2590-2006 класса точности А1 изготовлен из конструкционной хромоникелевой стали для цементуемых деталей. Содержание углерода составляет 0,17–0,24%, никеля 2,75–3,15%, хрома 0,6–0,9%. Диаметр 9 мм относится к группе мелкого сортамента круглого горячекатаного проката. Стандарт определяет номинальные размеры, предельные отклонения, овальность и требования к кривизне изделия.
Марка 20ХН3А и её назначение
Марка 20ХН3А применяется для изготовления цементуемых деталей, требующих высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины при высокой поверхностной твёрдости. Справочные данные указывают работу под ударными нагрузками и при отрицательных температурах. Основные области применения включают шестерни, валы, втулки, силовые шпильки, болты, муфты и червяки.
Химический состав определяет прочностные и технологические свойства. Кремния содержится 0,17–0,37%, марганца 0,3–0,6%. Содержание серы и фосфора ограничено 0,025% для каждого элемента, меди допускается до 0,3%. Критические точки составляют Ac1 730 °C, Ac3 810 °C, Ar3 700 °C, Ar1 615 °C и Mn 340 °C.
Технологические свойства имеют ограничения. Сталь характеризуется ограниченной свариваемостью, чувствительностью к флокенам и склонностью к отпускной хрупкости. Для прутка диаметром 15 мм приведены предел прочности 930 МПа, предел текучести 735 МПа, относительное удлинение 12% и относительное сужение 55%. Ударная вязкость KCU для прутка по ГОСТ 4543-71 составляет 1080 кДж/м2; состояние термической обработки обозначено как закалка и отпуск.
Геометрия и точность по ГОСТ 2590-2006
Стандарт ГОСТ 2590-2006 регулирует сортамент круглого стального горячекатаного проката диаметром от 5 до 270 мм включительно. Для каждого номинального диаметра установлены площадь сечения, масса одного метра, предельные отклонения в зависимости от точности прокатки. Плотность стали при расчёте справочной массы принята равной 7,85 г/см3.
По точности прокатки изделия подразделяют на категории А01, А1, А2, А3, Б1, В1, В2, В3, В4, В5. Класс точности А1 характеризует допустимые отклонения размеров и геометрии от номинальных значений. Категория А1 обеспечивает высокую точность диаметра, формы сечения и стабильность размеров по длине изделия. Овальность не должна превышать 75% суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м.
Диаметр 9 мм попадает в группу мелкого сортамента. Для данного диапазона размеров прокат изготовляют в прутках, реже в мотках по согласованию изготовителя с потребителем. По длине предусмотрены мерное, кратное мерной длины, немерное, ограниченной длины исполнения, а также поставка в мотках. Для мерной и кратной мерной длины установлены группы БД и ВД.
Сортамент, размеры и параметры изделия
Номинальный диаметр 9 мм относится к основному сортаменту по ГОСТ 2590-2006. Стандарт задаёт систему размеров и допусков, а не одно фиксированное исполнение. При заказе учитывают диаметр, требуемую точность, форму поставки, длину, класс кривизны и группу отклонений.
Таблица стандарта для каждого номинального диаметра содержит площадь поперечного сечения и массу 1 м длины. Данные используют при проверке соответствия фактического изделия заявленному размеру и при ориентировочном расчёте массы партии. Диаметр и овальность измеряют на удалении от конца прутка или мотка, установленном стандартом.
Физические свойства стали 20ХН3А при 20 °C: плотность 7850 кг/м3, модуль упругости 2,12 × 105 МПа, коэффициент линейного расширения 11 × 10-6 1/°C, теплопроводность 36 Вт/(м·°C), удельная теплоёмкость 270 Дж/(кг·°C), удельное электросопротивление 300 × 10-9 Ом·м. При повышении температуры параметры изменяются: плотность снижается до 7660 кг/м3 при 600 °C, модуль упругости до 1,53 × 105 МПа.
Выбор и применение круга
При выборе легированного круга из 20ХН3А учитывают назначение детали, условия работы, требуемые прочность и вязкость сердцевины, а также способность к цементации и термической обработке. Стандарт ГОСТ 2590-2006 определяет геометрические параметры изделия, класс точности А1 влияет на припуск под механическую обработку и точность сопряжения деталей.
Справочные данные указывают заменители 20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 15Х2ГН2ТА и 20ХГР. Перечень не означает полной взаимозаменяемости без проверки состава, сортамента и требований соответствующего документа. Зарубежные обозначения материала: 20NC11 во Франции, 2515 в Швеции, 20ChN3A в Болгарии и 20HN3A в Польше.
Сталь характеризуется ограниченной свариваемостью. Чувствительность к флокенам и склонность к отпускной хрупкости требуют соблюдения режимов термической обработки. При механической обработке учитывают однородность структуры и стабильность свойств по сечению.
Для изготовления деталей используют закалку и отпуск. Приведённые механические характеристики относятся к прутку диаметром 15 мм после термической обработки. Для других размеров и состояний поставки свойства могут отличаться.
Наличие, условия поставки и заказ
Компания Федерация металла предлагает легированный круг различных диаметров, марок и исполнений. В ассортименте представлена продукция российских производителей с необходимыми сертификатами и технической документацией. Для подбора позиции укажите диаметр, марку стали, технический стандарт, класс точности, длину и форму поставки. Купить круг из 20ХН3А можно оптом и в розницу в Екатеринбурге.