Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Круг конструкционный 20Х: характеристики стали и области применения
Круг конструкционный 20Х — горячекатаный или калиброванный сортовой прокат из легированной конструкционной стали марки 20Х (хромистая, улучшаемая). Содержание углерода — 0,16–0,23 %, хрома — 0,7–1,0 %. Прокат поставляется по ГОСТ 4543-2016 в виде прутков круглого сечения диаметром от 5 до 250 мм. Сталь относится к группе улучшаемых: после закалки и высокого отпуска обеспечивает сочетание прочности и вязкости, необходимое для нагруженных деталей машин.
Химический состав и механические свойства
Марка 20Х — доэвтектоидная хромистая сталь, не склонная к отпускной хрупкости второго рода. Основные элементы:
- Углерод (C) — 0,16–0,23 %
- Хром (Cr) — 0,7–1,0 %
- Марганец (Mn) — 0,5–0,8 %
- Кремний (Si) — 0,17–0,37 %
- Сера (S) — не более 0,035 %
- Фосфор (P) — не более 0,035 %
Термообработка: закалка 860–880 C в масле, отпуск 180–200 C (низкий) или 500–540 C (высокий). После улучшения предел прочности в — 780–980 МПа, предел текучести т — 640–780 МПа, относительное удлинение — 12–14 %, ударная вязкость KCU — 60–80 Дж/см. Твёрдость после нормализации — 156–179 HB, после улучшения — 197–241 HB.
Сортамент и точность изготовления
Круг 20Х выпускается в нескольких исполнениях:
- Горячекатаный — диаметр 5–250 мм, точность B и C по ГОСТ 2590-2006
- Калиброванный — диаметр 3–100 мм, квалитет h9–h11 по ГОСТ 7417-75
- Шлифованный — диаметр 3–80 мм, шероховатость Ra 0,8 мкм
- Кованый — диаметр 200–500 мм для крупногабаритных поковок
Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для калиброванного проката и 1,5 % для горячекатаного. Длина мерных прутков — 2–6 м, немерных — 1,5–8 м.
Типовые области применения
Сталь 20Х применяется для деталей, работающих при умеренных нагрузках и температурах до 450 C:
- Валы, оси, шпиндели металлорежущих станков
- Шестерни, червяки, зубчатые колёса редукторов
- Болты, шпильки, гайки повышенной прочности
- Пальцы, втулки, кольца подшипниковых узлов
- Детали насосного и компрессорного оборудования
- Крепёж для нефтегазовой арматуры
В автомобилестроении из круга 20Х изготавливают полуоси, крестовины карданных валов, шкворни. В станкостроении — ходовые винты, шлицевые валы. В энергетике — элементы крепежа паровых турбин.
Сравнение режимов термообработки
| Режим | Закалка, C | Отпуск, C | в, МПа | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Нормализация | — | — | 450–550 | 156–179 |
| Улучшение (низкий отпуск) | 860–880 | 180–200 | 1100–1300 | 241–285 |
| Улучшение (высокий отпуск) | 860–880 | 500–540 | 780–980 | 197–241 |
| Цементация + закалка | 780–800 | 160–180 | 1000–1200 | 56–62 HRC |
Технологические особенности
Сталь 20Х обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием (Kv = 1,0 при HB 170), хорошо сваривается контактной сваркой. Обрабатываемость давлением в горячем состоянии — высокая, температура ковки 1180–850 C. Склонность к флокенообразованию — умеренная, требуется замедленное охлаждение после прокатки. Прокаливаемость — до 25 мм в масле, что ограничивает применение крупных сечений без дополнительной термообработки.
Вопросы и ответы
Чем отличается сталь 20Х от стали 45?
Сталь 20Х содержит хром (0,7–1,0 %) и меньше углерода (0,16–0,23 % против 0,42–0,50 % у стали 45). Это обеспечивает лучшую прокаливаемость и вязкость после улучшения, но меньшую твёрдость поверхности без цементации.
Для каких диаметров круга 20Х эффективна закалка?
Сквозная закалка в масле обеспечивает прокаливаемость до 25 мм. Для сечений свыше 25 мм применяют закалку в воде или поверхностную ТВЧ.
Можно ли использовать круг 20Х без термообработки?
Да, в состоянии поставки (нормализация) твёрдость 156–179 HB. Это достаточно для малонагруженных деталей, но для ответственных узлов требуется улучшение или цементация.
Какие аналоги существуют у стали 20Х?
Ближайшие аналоги: 20ХГР, 18ХГТ, 20ХН. Зарубежные — AISI 5120, DIN 1.7015. Выбор зависит от требуемой прокаливаемости и условий эксплуатации.