Доска объявлений

Сталь 20ХН3А - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь 20ХН3А

Общие сведения

Заменитель
стали: 20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 15Х2ГН2ТА, 20ХГР.
Вид поставки
Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ОСТ 14-21-77.
Назначение
Шестерни, валы, втулки, силовые шпильки, болты, червяки, муфты и другие цементируемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.

Химический состав

Химический элемент
%
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn) 0.30-0.60
Никель (Ni) 2.75-3.15
Фосфор (P), не более 0.025
Хром (Cr) 0.60-0.90
Сера (S), не более 0.025

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Пруток. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 500 °С. вода или масло.
  15  735  930  12  55  108     
Поковки. Закалка. Отпуск
КП 590  <100  590  735  14  45  59  235-277   
КП 685  <100  685  835  13  42  59  262-311   
Цементация 920-950 °С. Нормализация 870-890 °С, воздух. Отпуск 630-660 °С, воздух. Закалка 790-810 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух.
  100  690  830  11  50  69  240  59-63 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HRCэ
Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло.
200  1270  1510  15  60  73  43 
300  1260  1370  12  62  54  42 
400  1180  1260  13  64  59  39 
500  960  1000  19  66  83  32 
600  720  780  24  73  162  22 

Механические свойства в зависимости от сечения

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HRCэ
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух.
  5  1220  1420  12  55  86  44 
  15  1180  1370  13  65  76  44 
  20  1080  1270  13  65  89  44 
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, воздух.
  30  700  800  20  70  167   
  50  610  730  19  71  167   
  80  580  700  23  68  167   
  220  510  660  14  51  167   
Место вырезки образцов - край  220  570  690  23  67  157   

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в яме.
Свариваемость
ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 177, sB = 610 МПа Ku б.ст. = 0.95.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек

Критическая точка
°С
Ac1
730
Ac3
810
Ar3
700
Ar1
615
Mn
340

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка
+20
-20
-40
-50
-60
Заготовка сечением 10 мм. Закалка 850 С, масло. Отпуск 200 С.
86
85
Заготовка сечением 30 мм. Закалка 880 С, масло. Отпуск 560 С.
167
69
64
Заготовка сечением 50 мм. Закалка 880 С, масло. Отпуск 560 С.
167
83
73
Заготовка сечением 80 мм. Закалка 880 С, масло. Отпуск 560 С.
167
69
Нормализация 860 С, воздух. Закалка 810 С, масло. Отпуск 600 С.
196
122
100
86
Заготовка сечением 220 мм. Закалка 880 С, масло. Отпуск 630 С.
167
118
78

Предел выносливости

s-1, МПа
t-1, МПа
n
sB, МПа
Термообработка, состояние стали
 382
 
 1Е+6
 960
Закалка 820 С, масло. Отпуск 200 С. 
 338
 225
 1Е+6
 730
Закалка 820 С, масло. Отпуск 500 С. 
 421
 
 1Е+6
 940
Закалка 800 С, масло. Отпуск 500 С. 

Прокаливаемость

Закалка 830 С.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5
 3
 4.5
 6
 7.5
 9
 12
 15
 21
 39
 43-51
 42-50.5
 41-50
 39-49
 37-5-46
 35.5-46
 33-43
 31-40.5
 27.5-35.5
 22-31
Кол-во мартенсита, %
Крит.диам. в воде, мм
Крит.диам. в масле, мм
Крит. твердость, HRCэ
50 
70-96 
44-62 
32-37 
90 
42-64 
20-38 
39-44 

Физические свойства

Температура испытания, °С
20 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
700 
800 
900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа
212 
204 
194 
188 
169 
169 
153 
138 
132 
 
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа
83 
80 
76 
70 
68 
66 
59 
53 
51 
 
Плотность, pn, кг/см3
7850 
7830 
 
7760 
 
 
7660 
 
 
 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)
36 
35 
34 
33 
33 
31 
31 
30 
28 
 
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)
270 
300 
350 
450 
550 
650 
 
 
 
 
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)
11.5 
11.7 
12.0 
12.6 
12.8 
13.2 
13.6 
11.2 
 
 
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))
494 
507 
523 
536 
565 
586 
624 
703 
 
 

[ Назад ]