Горячекатаный круг 20ХГС2: конструкционная хромомарганцекремнистая сталь
Горячекатаный круг 20ХГС2 — сортовой прокат из конструкционной легированной стали, выплавляемой по ГОСТ 4543. Марка 20ХГС2 содержит 0,16–0,23 % углерода, 0,8–1,1 % хрома, 1,3–1,7 % марганца и 1,0–1,4 % кремния; сочетание этих элементов обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40–60 мм при закалке в масле. Прокат поставляется в термически обработанном или без термообработки состоянии, диаметром от 12 до 180 мм, мерной, кратной или немерной длины.
Сортамент и технические условия
Круг горячекатаный 20ХГС2 выпускается по ГОСТ 2590 (предельные отклонения по диаметру) и ГОСТ 4543 (химический состав и механические свойства). Точность прокатки — обычная, повышенная или высокая; кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для 1-й категории. Поставка сопровождается сертификатом качества с указанием плавки, термообработки и результатов испытаний.
- Диаметр: 12–180 мм, шаг сортамента по ГОСТ 2590
- Длина: 2–6 м мерная, 1,5–6 м немерная, кратная до 12 м
- Термообработка: нормализация, улучшение (закалка + высокий отпуск)
- Класс точности: В — обычная, Б — повышенная, А — высокая
- Кривизна: до 0,5 % длины для 1-й категории
- Сертификация: ГОСТ 4543, приёмка по ГОСТ 7566
Механические свойства и термообработка
После улучшения (закалка 880 C в масле, отпуск 600 C) сталь 20ХГС2 обеспечивает предел прочности 880–1080 МПа, предел текучести не менее 785 МПа, относительное удлинение 10–12 % и ударную вязкость KCU 59–78 Дж/см. Прокаливаемость — до 60 мм в критическом диаметре при охлаждении в масле, что позволяет применять круг для нагруженных деталей с сечением до 50 мм без сквозной закалки по всему объёму.
| Диаметр, мм | в, МПа | т, МПа | , % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 1080 | 835 | 10 | 59 |
| 40 | 980 | 785 | 11 | 69 |
| 60 | 880 | 685 | 12 | 78 |
| 80 | 830 | 635 | 12 | 78 |
Технологические свойства
Сталь 20ХГС2 обладает ограниченной свариваемостью — требуется подогрев до 150–200 C и последующая термообработка сварного соединения. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии удовлетворительная; в нормализованном — пониженная из-за повышенного содержания кремния. Температурный интервал горячей деформации — 1180–850 C, склонность к отпускной хрупкости второго рода выражена умеренно.
- Свариваемость: ограниченная, подогрев 150–200 C
- Обрабатываемость резанием: удовлетворительная (улучшенное состояние)
- Ковка: 1180–850 C, охлаждение замедленное
- Отпускная хрупкость: склонность умеренная
- Флокеночувствительность: повышенная, требуется вакуумирование
Область применения
Круг 20ХГС2 применяется для изготовления ответственных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках: валов редукторов, шпинделей, зубчатых колёс, крепёжных элементов горно-шахтного оборудования, гидроцилиндров строительной техники, деталей буровых установок. В автомобилестроении из него производят полуоси, шатуны, шкворни; в станкостроении — ходовые винты и шлицевые валы.
- Горно-шахтное оборудование: шпиндели, зубчатые колёса
- Строительная техника: штоки гидроцилиндров, пальцы
- Автомобилестроение: полуоси, шатуны, шкворни
- Станкостроение: ходовые винты, шлицевые валы
- Нефтегазовое оборудование: детали буровых установок
Вопросы и ответы
Какой диаметр круга 20ХГС2 обеспечивает сквозную прокаливаемость?
При закалке в масле сквозная прокаливаемость достигается в сечениях до 40–60 мм в зависимости от содержания углерода и марганца в плавке.
Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность круга 20ХГС2?
Закалка от 880 C в масле с высоким отпуском при 600 C даёт предел прочности 880–1080 МПа при сохранении ударной вязкости KCU не ниже 59 Дж/см.
Можно ли сваривать круг 20ХГС2 без подогрева?
Нет. Сталь склонна к образованию холодных трещин; требуется подогрев до 150–200 C и последующая термообработка сварного соединения.
По какому стандарту поставляется горячекатаный круг 20ХГС2?
Сортамент — по ГОСТ 2590, химический состав и механические свойства — по ГОСТ 4543, приёмка — по ГОСТ 7566.
