Доска объявлений

Сталь 20Х - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь 20Х

Общие сведения

Заменитель
стали: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71. Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 13663-68.
Назначение
втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементируемые детали, к которым предъявляется требование высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.

Химический состав

Химический элемент
%
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr) 0.70-1.00
Сера (S), не более 0.035

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, %
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
700  120  150  48  89 
800  63  93  56  74 
900  51  84  64  88 
1000  33  51  78  97 
1100  21  33  98  100 
1200  14  25     

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Пруток. Закалка 880 °С, вода или масло; закалка 770-820 °С, вода или масло; отпуск 180 °С, воздух или масло  15  640  780  11  40  59     
Сталь нагартованная калиброванная со специальной отделкой без термообработки      590  5  45    207   
Пруток. Цементация 920-950 °С, воздух; закалка 800 °С, масло; отпуск 190 °С, воздух.  60  390  640  13  40  49  250  55-63 

Механические свойства поковок

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Нормализация
КП 195  <100  195  390  26  55  59  111-156 
КП 195  100-300  195  390  23  50  54  111-156 
КП 195  300-500  195  390  20  45  49  111-156 
КП 215  <100  215  430  24  53  54  123-167 
КП 215  100-300  215  430  20  48  49  123-167 
КП 245  <100  245  470  22  48  49  143-179 
Закалка. Отпуск.
КП 245  100-300  245  470  19  42  39  143-179 
КП 275  <100  275  530  20  40  44  156-197 
КП 275  100-300  275  530  17  38  34  156-197 
КП 315  100-300  315  570  14  35  34  167-207 
КП 345  100-300  345  590  17  40  54  174-217 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Пруток диаметром 25 мм. Закалка 900 °С, масло.
200  650  880  18  58  118 
300  690  880  16  65  147 
400  690  850  18  70  176 
500  670  780  20  71  196 
600  610  730  20  70  225 

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1260, конца 760. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Свариваемость
сваривается без ограничений (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 131 и sB = 460 МПа Ku тв.спл. = 1.7, Ku б.ст. = 1.3 [81].
Склонность к отпускной способности
не склонна
Флокеночувствительность
малочувствительна

Температура критических точек

Критическая точка
°С
Ac1
750
Ac3
825
Ar3
755
Ar1
665
Mn
390

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка
+20
-20
-40
-60
Пруток диаметром 115 мм. Закалка. Отпуск.
280-286
280-289
277-287
261-274

Предел выносливости

s-1, МПа
n
sB, МПа
s0,2, МПа
Термообработка, состояние стали
 235
 1Е+7
 450-590
 295-395
Нормализация. НВ 143-179 
 295
 1Е+7
 690
 490
Закалка. Высокий отпуск. НВ 217-235 
 412
 1Е+7
 930
 790
Цементация. Закалка. Низкий отпуск. HRCэ 57-63 

Прокаливаемость

Закалка 860 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5
 3
 4.5
 6
 7.5
 9
 10.5
 12
 13.5
 18
 38,5-49
 34-46,5
 29-44
 24,5-40
 22-35,5
 32,5
 30
 28,5
 27
 24,5
Кол-во мартенсита, %
Крит.диам. в воде, мм
Крит.диам. в масле, мм
Крит. твердость, HRCэ
50 
26-48 
8-24 
32-36 
90 
12-28 
3-9 
38-42 

Физические свойства

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
216 
213 
198 
193 
181 
171 
165 
143 
133 
 
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа
84 
83 
76 
74 
71 
67 
62 
55 
50 
 
Плотность, pn, кг/см3
7830 
7810 
7780 
 
7710 
 
7640 
 
 
 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
42 
42 
41 
40 
38 
36 
33 
32 
31 
 
Температура испытания, °С
20- 100 
20- 200 
20- 300 
20- 400 
20- 500 
20- 600 
20- 700 
20- 800 
20- 900 
20- 1000 
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)
10.5 
11.6 
12.4 
13.1 
13.6 
14.0 
 
 
 
 
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
496 
508 
525 
537 
567 
588 
626 
706 
 
 

[ Назад ]