Калиброванный круг 20Х: характеристики стали и применение
Калиброванный круг 20Х — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения, изготовленный из конструкционной легированной хромистой стали марки 20Х по ГОСТ 4543-2016 и ГОСТ 1051-73. Калибровка выполняется волочением или обточкой с последующей правкой, что обеспечивает точность диаметра по квалитетам h9–h11, шероховатость поверхности Ra 1,25–2,5 мкм и кривизну не более 0,5 мм на 1 м длины. Сталь 20Х содержит 0,17–0,23 % углерода, 0,7–1,0 % хрома, до 0,3 % марганца и до 0,3 % кремния; такая композиция даёт сочетание умеренной прочности и высокой технологичности при цементации.
Сортамент и механические свойства
Круг поставляется диаметром от 5 до 80 мм в прутках длиной 2–6 м или в мотках. Твёрдость в состоянии поставки — не более 179 HB. После улучшения (закалка 860–880 C в масле, отпуск 180–200 C) достигаются следующие показатели:
- предел прочности в — 780–980 МПа;
- предел текучести т — не менее 640 МПа;
- относительное удлинение 5 — 10–12 %;
- ударная вязкость KCU — 60–80 Дж/см;
- твёрдость после термообработки — 28–35 HRC.
После цементации на глубину 0,6–1,2 мм и закалки поверхностный слой достигает 58–62 HRC при вязкой сердцевине 25–35 HRC, что повышает сопротивление контактной усталости и износу.
Технологические свойства
Сталь 20Х хорошо обрабатывается резанием в нормализованном состоянии, сваривается контактной и дуговой сваркой с предварительным подогревом до 150–200 C. Склонность к отпускной хрупкости — низкая. Прокаливаемость — до 12–15 мм в критическом диаметре при закалке в масле. Круг калиброванный 20Х допускает холодную высадку, гибку и накатку резьбы без промежуточного отжига при степени деформации до 25 %.
Области применения
- оси, валики, шпиндели и пальцы металлорежущих станков;
- зубчатые колёса, червяки и шестерни редукторов общего назначения;
- крепёжные изделия повышенной прочности — болты, шпильки, гайки для нефтегазового оборудования;
- детали гидроцилиндров и пневмосистем, работающие при циклических нагрузках;
- шпиндели шлифовальных и токарных станков, втулки подшипниковых узлов;
- элементы сельскохозяйственной техники — валы, звёздочки, рычаги.
Сравнение режимов термообработки
| Режим | Температура закалки, C | Среда охлаждения | Твёрдость, HRC | в, МПа |
|---|---|---|---|---|
| Нормализация | 880–900 | воздух | 179 HB | 450–550 |
| Улучшение | 860–880 | масло | 28–35 | 780–980 |
| Цементация + закалка | 820–850 | масло | 58–62 (поверхность) | 1100–1300 |
Вопросы и ответы
Чем калиброванный круг 20Х отличается от горячекатаного?
Калибровка обеспечивает точность диаметра по h9–h11, шероховатость Ra 1,25–2,5 мкм и кривизну не более 0,5 мм/м, тогда как горячекатаный прокат имеет допуск по h12–h14 и требует дополнительной механической обработки.
Какая твёрдость у круга 20Х в состоянии поставки?
Не более 179 HB. Для повышения прочности применяют закалку 860–880 C в масле с отпуском 180–200 C, что даёт 28–35 HRC.
Для каких деталей применяется сталь 20Х?
Для осей, валиков, зубчатых колёс, крепежа повышенной прочности, деталей гидроцилиндров и шпинделей станков, работающих при циклических и контактных нагрузках.
Возможна ли сварка круга 20Х?
Да, контактная и дуговая сварка выполняется с предварительным подогревом до 150–200 C; склонность к отпускной хрупкости низкая.
