Сталь 20ХН3А
Позначення
Назва | Значення |
---|---|
Позначення ГОСТ кирилиця | 20ХН3А |
Позначення ГОСТ латиниця | 20XH3A |
Трансліт | 20HN3A |
За хімічним елементам | 20CrН3 |
Опис
Сталь 20ХН3А застосовується: для виробництва шестерень, валів, втулок, силових шпильок, болтів, гайок, черв’яків, муфт і інших цементованих деталей, до яких пред’являються вимоги високої міцності, пластичності і в’язкості серцевини і високої поверхневої твёрдості, що працюють під дією ударних навантажень і при негативних температурах; деталей трубопровідної арматури; лап і шарошок бурових доліт всіх типорозмірів з продувкою повітрям, а також доліт від 151 мм і менше, бурголовок методом гарячої обробки тиском.
Примітка
Сталь конструкційна високоякісна хромонікелева.
Стандарти
Назва | Код | Стандарти |
---|---|---|
Листи і смуги | В23 | ГОСТ 103-2006 |
Сортовий і фасонний прокат | В32 | ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, TУ 14-1-5414-2001, TУ 3-850-80, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-2765-79, TУ 14-1-4612-89, TУ 14-1-950-74, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-5228-93, TУ 14-136-367-2008 |
Сортовий і фасонний прокат | В22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
Обробка металів тиском. Поковки | В03 | ГОСТ 8479-70, СТ ЦКБА 010-2004 |
Болванки. Заготовки. Сляби | В21 | ОСТ 14-13-75 |
Болванки. Заготовки. Сляби | В31 | ОСТ 3-1686-90, TУ 14-1-4944-90, TУ 1-92-156-90 |
Термічна і термохімічна обробка металів | В04 | СТ ЦКБА 026-2005 |
Хімічний склад
Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | Fe | Cu | V | Ti | Mo | W |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TУ 14-1-950-74 | 0.17-0.24 | ≤0.025 | ≤0.025 | 0.3-0.6 | 0.6-0.9 | 0.17-0.37 | 2.75-3.15 | Залишок | ≤0.25 | ≤0.05 | ≤0.03 | ≤0.15 | ≤0.2 |
TУ 14-1-2765-79 | 0.17-0.24 | ≤0.025 | ≤0.025 | 0.3-0.6 | 0.6-0.9 | 0.17-0.37 | 2.75-3.15 | Залишок | ≤0.25 | ≤0.1 | ≤0.03 | ≤0.15 | ≤0.2 |
ГОСТ 4543-71 | 0.17-0.24 | ≤0.025 | ≤0.025 | 0.3-0.6 | 0.6-0.9 | 0.17-0.37 | 2.75-3.15 | Залишок | ≤0.3 | ≤0.05 | ≤0.03 | ≤0.15 | ≤0.2 |
Fe - основа.
За ГОСТ 4543-71 регламентовано зміст в особовисококачественная стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%.
За ТУ 14-1-2765-79 хімічний склад наведено для стали марки 20ХН3А-Ш.
За ТУ 14-1-950-86 хімічний склад наведено для стали марки 20ХН3А.
ТУ 14-1-4612-89 хімічний склад наведено для стали марки 20ХН3А-Ш. Допустимі відхилення за хімічним складом в готовому прокаті і масова частка залишкових вольфраму, молібдену, титану і ванадію - по ГОСТ 4543.
За ТУ 3-850-80 хімічний склад наведено для стали марки 20ХН3А. Наявність в стали залишкових титану до 0,030%, вольфраму до 0,20%, молібдену до 0,15% і ванадію до 0,050% не є бракувальною ознакою.
За ГОСТ 4543-71 регламентовано зміст в особовисококачественная стали: P≤0,025%; S≤0,015%; Сu≤0,25%.
За ТУ 14-1-2765-79 хімічний склад наведено для стали марки 20ХН3А-Ш.
За ТУ 14-1-950-86 хімічний склад наведено для стали марки 20ХН3А.
ТУ 14-1-4612-89 хімічний склад наведено для стали марки 20ХН3А-Ш. Допустимі відхилення за хімічним складом в готовому прокаті і масова частка залишкових вольфраму, молібдену, титану і ванадію - по ГОСТ 4543.
За ТУ 3-850-80 хімічний склад наведено для стали марки 20ХН3А. Наявність в стали залишкових титану до 0,030%, вольфраму до 0,20%, молібдену до 0,15% і ванадію до 0,050% не є бракувальною ознакою.
Механічні властивості
Перетин, мм | t отпуска, °C | sТ|s0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | y, % | KCU, кДж/м2 | HB, МПа | HRC |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поковки. Гарт + Відпустку | ||||||||
≤100 | - | ≥590 | ≥735 | ≥14 | ≥45 | ≥590 | 235-277 | - |
≤100 | - | ≥685 | ≥835 | ≥13 | ≥42 | ≥590 | 262-311 | - |
Заготовки деталей трубопровідної арматури. Загартування в масло від 820-840 °C (витяг 2,5-4,5 години в залежності від товщини і маси заготовки) з подальшим відпуском в маслі або на повітрі | ||||||||
≤50 | 500-580 | 675-785 | ≥835 | ≥12 | ≥55 | ≥800 | 248-293 | - |
Сортовий прокат. Загартування в масло з 850 °С + Відпустку при 200 °С, охолодження на повітрі | ||||||||
≤5 | - | ≥1220 | ≥1420 | ≥12 | ≥55 | ≥860 | - | 44 |
Сортовий прокат. Нормалізація при 860 °С, охолодження на повітрі + Загартування в масло з 810 °С + Відпустку | ||||||||
- | 200 | ≥1270 | ≥1510 | ≥15 | ≥60 | ≥730 | - | ≥43 |
Заготовки деталей трубопровідної арматури. Загартування в масло від 820-840 °C (витяг 2,5-4,5 години в залежності від товщини і маси заготовки) з подальшим відпуском в маслі або на повітрі | ||||||||
50-80 | 500-580 | ≥640 | ≥785 | ≥10 | ≥42 | ≥800 | 262-311 | - |
Сортовий прокат. Загартування в масло з 850 °С + Відпустку при 200 °С, охолодження на повітрі | ||||||||
16-20 | - | ≥1080 | ≥1270 | ≥13 | ≥65 | ≥890 | - | 44 |
Сортовий прокат. Нормалізація при 860 °С, охолодження на повітрі + Загартування в масло з 810 °С + Відпустку | ||||||||
- | 300 | ≥1260 | ≥1370 | ≥12 | ≥62 | ≥540 | - | ≥42 |
Прутки гарячекатані у стані поставки за ТУ 14-1-4612-89. 1-я загартування в масло з 880-900 °C + 2-я загартування в масло з 800-820 °C + Відпустку при 170-220 °C, охолодження на повітрі (зразки поздовжні) | ||||||||
25 | - | ≥885 | ≥980 | ≥8 | ≥40 | ≥880 | ≤269 | - |
Сортовий прокат. Загартування в масло з 850 °С + Відпустку при 200 °С, охолодження на повітрі | ||||||||
6-15 | - | ≥1180 | ≥1370 | ≥13 | ≥65 | ≥760 | - | 44 |
Сортовий прокат. Нормалізація при 860 °С, охолодження на повітрі + Загартування в масло з 810 °С + Відпустку | ||||||||
- | 400 | ≥1180 | ≥1260 | ≥13 | ≥64 | ≥590 | - | ≥39 |
Прутки гарячекатані у стані поставки за ТУ 3-850-80. 1-я загартування в масло з 890±15 °C + 2-я загартування в масло з 775±15 °C + Відпустку при 170-220 °C, охолодження на повітрі (зразки поздовжні) | ||||||||
- | ≥882 | ≥980 | ≥8 | ≥40 | ≥784 | - | - | |
Сортовий прокат. Загартування в масло з 880 °С + Відпустку при 600 °С, охолодження на повітрі | ||||||||
20-30 | - | ≥700 | ≥800 | ≥20 | ≥70 | - | - | - |
Сортовий прокат. Нормалізація при 860 °С, охолодження на повітрі + Загартування в масло з 810 °С + Відпустку | ||||||||
- | 500 | ≥960 | ≥1000 | ≥19 | ≥66 | ≥830 | - | ≥32 |
Прутки та смуги г/к та ковані. Загартування в масло або теплу воду з 820-840 °С + Відпустку при 400-500 °С, охолодження у воді або маслі | ||||||||
- | ≥835 | ≥980 | ≥10 | ≥55 | ≥981 | 294-341 | - | |
Сортовий прокат. Загартування в масло з 880 °С + Відпустку при 600 °С, охолодження на повітрі | ||||||||
30-50 | - | ≥610 | ≥730 | ≥19 | ≥71 | - | - | - |
Сортовий прокат. Нормалізація при 860 °С, охолодження на повітрі + Загартування в масло з 810 °С + Відпустку | ||||||||
- | 600 | ≥720 | ≥780 | ≥24 | ≥73 | - | - | ≥22 |
Сортовий прокат. Цементація при 920-950 °С + Нормалізація при 870-890 °С, охолодження на повітрі + Відпустку при 630-660 °С, охолодження на повітря + Загартування в масло з 790-810 °С + Відпустку при 180-200 °С, охолодження на повітрі | ||||||||
50-100 | - | ≥690 | ≥830 | ≥11 | ≥50 | ≥690 | ≥240 | 59-63 |
Сортовий прокат. Загартування в масло з 880 °С + Відпустку при 600 °С, охолодження на повітрі | ||||||||
50-80 | - | ≥580 | ≥700 | ≥23 | ≥68 | - | - | - |
100-220 | - | ≥570 | ≥690 | ≥23 | ≥67 | - | - | - |
100-220 | - | ≥510 | ≥660 | ≥14 | ≥51 | - | - | - |
Опис механічних позначень
Назва | Опис |
---|---|
sТ|s0,2 | Межа плинності або межа пропорційності з допуском на залишкову деформацію - 0,2% |
σB | Межа короткочасної міцності |
d5 | Відносне подовження після розриву |
y | Відносне звуження |
KCU | Ударна в'язкість |
HB | Твердість по Брінеллю |
HRC | Твердість по Роквеллу (індентор алмазний, сфероконический) |
Фізичні характеристики
Температура | Е, ГПа | G, ГПа | r, кг/м3 | l, Вт/(м · °С) | R, НОм · м | a, 10-6 1/°С | С, Дж/(кг · °С) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
100 | 204 | 80 | 7830 | 35 | 300 | 115 | 494 |
300 | 188 | 70 | 7760 | 33 | 450 | 12 | 523 |
500 | 169 | 66 | - | 31 | 650 | 128 | 565 |
600 | 153 | 59 | 7660 | 31 | - | 132 | 586 |
700 | 138 | 53 | - | 30 | - | 136 | 624 |
800 | 132 | 51 | - | 28 | - | 136 | 624 |
Опис фізичних позначень
Назва | Опис |
---|---|
Е | Модуль нормальної пружності |
G | Модуль пружності при зсуві крученням |
r | Щільність |
l | Коефіцієнт теплопровідності |
R | Уд. електроопір |
Технологічні властивості
Назва | Значення |
---|---|
Зварюваність | Обмежено зварювана. РДС, АДС під флюсом. |
Схильність до відпускної крихкості | Схильна. |
Температура кування | Початку - 1220 °С, кінця - 800 °С. Перерізу до 100 мм охолоджуються на повітрі, 101-300 мм - в ямі. |
Флокеночутливість | Чутлива. |
Оброблюваність резаньем | У гарячекатаному стані при НВ 177,...=610 МПа Kn б.ст.=0,95. |
Макроструктура і забрудненість | Макроструктура стали готових прутків за ТУ 3-850-80 перевіряється на зламах і протравленого темплетах, повинна задовольняти вимогам ГОСТ 4543 і не повинна мати усадкової раковини, пухкості, міхурів, тріщин, розшарувань, шлакових включень і флокенов. При виявленні флокенов сталь бракується. Оцінка макроструктури на протруєному темплетах проводиться за шкалами ГОСТ 10243. Допускаються: центральна пористість; точкова неоднорідність; ликвационный квадрат, загальна крайова і подусадочная ізоляція не більше 2 бали; пошарова кристалізація і світлий контур не більше 3 бали. Не допускаються підкіркові бульбашки і межкристаллитные тріщини. Сталь контролюється на забрудненість неметалевими включеннями, зміст яких визначається за ГОСТ 1778 на 6-ти зразках і не повинно перевищувати вміст у балах (середній/максимальна): - Точкові ВІД - 2,0/4,0; - Стрічковіі ОС - 3,0/4,0; - Тендітні СХ - 3,5/4,0; - Пластичні СП - 2,5/4,0; - Недеформирующиеся СН - 2,5/4,0; - Сульфіди С - 2,5/4,0; Нітриди Н - 1,5/2,5. |
Мікроструктура | Розмір аустенітного зерна повинна бути не більші за номери 5 по ГОСТ 5639. |
Особливості виробництва виробів | Прутки гарячекатані по ТУ 3-850-80 поставляються в термічно обробленому стані (відпаленому або высокоотпущенном) з твердістю не більше 269 НВ (діаметр відбитка не менше 3,7 мм). Прожарювана сталі (після нормалізації при 920±10 °З або гартування з 890±10 °С) - Твердість HRC повинна бути на відстані 4,5 мм від торця 37÷43, а на відстані 30 мм від торця - 24÷34. |