Горячекатаный круглый пруток 20Х: конструкционная легированная сталь для деталей, работающих под нагрузкой
Горячекатаный круглый пруток 20Х — сортовой прокат из конструкционной легированной стали хромистой группы, поставляемый по ГОСТ 4543-2016 и ГОСТ 2590-2006. Марка 20Х содержит 0,17–0,23 % углерода и 0,70–1,00 % хрома; такая комбинация обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 25–30 мм при закалке в масле и позволяет получать твёрдость сердцевины 30–40 HRC после низкого отпуска. Пруток выпускается в термически обработанном или без термообработки состоянии, с обточкой или без неё, длиной 2–6 м и диаметром от 5 до 270 мм.
Технические характеристики и режимы обработки
Сталь 20Х относится к улучшаемым: после закалки 860–880 C в масле и высокого отпуска 500–540 C достигается сочетание прочности и вязкости, пригодное для валов, осей, шпинделей и крепёжных деталей. Цементация на глубину 0,8–1,2 мм с последующей закалкой даёт поверхностную твёрдость 58–62 HRC при вязкой сердцевине — это основной режим для зубчатых колёс, червяков и поршневых пальцев. Обрабатываемость резанием в нормализованном состоянии удовлетворительная; свариваемость ограниченная, требуется подогрев 150–200 C и последующая термообработка.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 785 | закалка + отпуск 200 C | МПа | ГОСТ 4543-2016 |
| Временное сопротивление | 980 | закалка + отпуск 200 C | МПа | ГОСТ 4543-2016 |
| Относительное удлинение | 9 | закалка + отпуск 200 C | % | ГОСТ 4543-2016 |
| Ударная вязкость | 49 | 20 C, KCU | Дж/см | ГОСТ 4543-2016 |
| Твёрдость после отжига | 179 | поставка | HB | ГОСТ 4543-2016 |
| Прокаливаемость | до 30 | критический диаметр, масло | мм | ГОСТ 4543-2016 |
Области применения прутка 20Х
- Валы, оси и шпиндели металлорежущих станков и редукторов общего назначения.
- Зубчатые колёса, червячные пары и шестерни после цементации в приводах конвейеров и подъёмных механизмов.
- Крепёжные изделия повышенной прочности: шпильки, болты, штифты для нефтегазового и энергетического оборудования.
- Поршневые пальцы, толкатели и кулачки двигателей внутреннего сгорания и компрессорных установок.
- Детали арматуры и насосов, работающие при температурах до 450 C без агрессивных сред.
- Заготовки для холодной высадки и последующей механической обработки в автотракторостроении.
Сортамент и условия поставки
Пруток горячекатаный круглый 20Х поставляется диаметром 5–270 мм в прутках немерной длины 2–6 м или мерной длины по согласованию. Точность прокатки — обычная, повышенная или высокая по ГОСТ 2590-2006. Возможна поставка с обточенной поверхностью для удаления обезуглероженного слоя, а также в термообработанном состоянии с нормированной твёрдостью. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для обычной точности. Маркировка включает номер плавки, что обеспечивает прослеживаемость при входном контроле на машиностроительных предприятиях.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20Х отличается от стали 45?
Сталь 20Х легирована хромом, что повышает прокаливаемость до 25–30 мм против 8–12 мм у стали 45, и позволяет применять цементацию для получения твёрдой поверхности при вязкой сердцевине.
Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность прутка 20Х?
Закалка от 860–880 C в масле с отпуском при 180–200 C даёт предел текучести не менее 785 МПа и твёрдость 40–45 HRC.
Применяется ли пруток 20Х для сварных конструкций?
Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 150–200 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующий отпуск для снятия напряжений.
Какой диаметр прутка 20Х доступен для цементации?
Эффективная цементация с получением твёрдости 58–62 HRC на поверхности целесообразна для сечений до 30 мм; при больших диаметрах сердцевина не достигает требуемой прочности.
