Горячекатаный круг 20ХГСН2МФАВ в Минске


Горячекатаный круг 20ХГСН2МФАВ — конструкционная легированная сталь повышенной прочности

Горячекатаный круг 20ХГСН2МФАВ — сортовой прокат круглого сечения из высокопрочной легированной стали, легированной хромом, марганцем, кремнием, никелем, молибденом, ванадием и вольфрамом. Материал относится к классу улучшаемых сталей, предназначенных для изготовления ответственных деталей, работающих при высоких статических и динамических нагрузках. Химический состав и режимы термической обработки обеспечивают сочетание высокой прочности (до 1470 МПа после закалки и низкого отпуска) с достаточной пластичностью и вязкостью.

Прокат поставляется в горячекатаном состоянии (ГОСТ 2590) диаметром от 10 до 250 мм. Структура после прокатки — феррито-перлитная с участками бейнита, твердость — 241–285 НВ. Для достижения эксплуатационных характеристик требуется закалка с 860–880 C в масле и отпуск при 200–600 C в зависимости от требуемого класса прочности. После улучшения предел текучести достигает 1180–1350 МПа, ударная вязкость KCU — 59–88 Дж/см.

Химический состав и механические свойства

Сталь 20ХГСН2МФАВ легирована по принципу комплексного упрочнения твердого раствора и карбидной фазы. Вольфрам и ванадий образуют мелкодисперсные карбиды, препятствующие росту зерна при нагреве под закалку и повышающие сопротивление отпуску. Никель обеспечивает прокаливаемость и вязкость, молибден повышает прочность и снижает отпускную хрупкость.

ПараметрЗначениеЕдиница измеренияМетод контроляПримечание
Предел прочности1275–1470МПаГОСТ 1497после закалки + низкого отпуска
Предел текучести1180–1350МПаГОСТ 1497условный, 0,2
Относительное удлинение9–12%ГОСТ 14975
Ударная вязкость KCU59–88Дж/смГОСТ 9454при +20 C
Твердость после прокатки241–285НВГОСТ 9012в состоянии поставки
Прокаливаемость40–60ммГОСТ 5657критический диаметр

Технологические особенности обработки

Обрабатываемость резанием в отожженном состоянии — удовлетворительная (коэффициент обрабатываемости 0,7–0,8 относительно стали 45). Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 250–350 C и последующая термообработка сварного соединения. Материал склонен к образованию закалочных трещин при резком охлаждении, поэтому для деталей сложной конфигурации рекомендуется ступенчатая закалка или изотермическая выдержка в среде с температурой 180–220 C.

Шлифование после термообработки выполняется кругами на керамической связке с обильным охлаждением для предотвращения прижогов. Допустимая глубина дефектного слоя после механической обработки — не более 0,5 мм на сторону.

Применение в промышленности

Горячекатаный круг 20ХГСН2МФАВ используется для изготовления деталей, работающих в условиях высоких контактных напряжений, знакопеременных нагрузок и при температурах до 400 C. Основные области применения:

  • валы и оси редукторов тяжелых машин, шпиндели металлорежущих станков;
  • шатуны, коленчатые валы и крепеж высоконагруженных дизельных двигателей;
  • зубчатые колеса и шестерни карьерных экскаваторов, буровых установок;
  • штоки гидроцилиндров и плунжеры насосов высокого давления;
  • пальцы, втулки и оси ходовой части гусеничной техники;
  • корпусные детали авиационных агрегатов после изотермической закалки.

Для ответственных деталей авиационного назначения прокат проходит 100% ультразвуковой контроль сплошности и контроль макроструктуры на травленых темплетах. Допустимая глубина обезуглероженного слоя — не более 0,25 мм на сторону для диаметров до 100 мм.

Условия поставки и контроль качества

Прокат поставляется в прутках мерной или немерной длины, в связках или бухтах для диаметров до 25 мм. Допуски на диаметр — по ГОСТ 2590 класса точности В. Кривизна прутков — не более 0,5% длины. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава и результатов механических испытаний.

При заказе необходимо указывать категорию прочности, требования к ударной вязкости при отрицательных температурах (до –60 C) и необходимость проведения ультразвукового контроля. Для деталей, работающих в условиях Крайнего Севера, рекомендуется дополнительный контроль хладноломкости по ГОСТ 9454 при температуре –60 C.

Вопросы и ответы

Какая термообработка рекомендуется для круга 20ХГСН2МФАВ?

Оптимальный режим — закалка с 860–880 C в масле с последующим отпуском при 200–600 C. Для достижения максимальной прочности (1470 МПа) применяют низкий отпуск при 200–250 C, для повышения вязкости — высокий отпуск при 550–600 C.

Какие диаметры горячекатаного круга 20ХГСН2МФАВ доступны?

Стандартный сортамент — от 10 до 250 мм по ГОСТ 2590. Для диаметров до 25 мм возможна поставка в бухтах, для больших диаметров — в прутках мерной длины до 6 метров.

Можно ли сваривать круг 20ХГСН2МФАВ?

Свариваемость ограниченная. Требуется предварительный подогрев до 250–350 C, использование электродов с низким содержанием водорода и обязательная термообработка сварного соединения для снятия напряжений.

Какие аналоги стали 20ХГСН2МФАВ существуют?

Ближайшие аналоги — стали 30ХГСН2А, 38ХГНМ и зарубежные марки типа AISI 4340 (после соответствующей термообработки). Однако полного совпадения по легированию вольфрамом и ванадием нет.