Легированные листы 20ХН в Минске

Лист легированный 20ХН — конструкционная хромоникелевая сталь для ответственных деталей

Лист легированный 20ХН — это горячекатаный или холоднокатаный прокат из конструкционной хромоникелевой стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих под высокими статическими и динамическими нагрузками. Сочетание хрома и никеля в составе обеспечивает повышенную прокаливаемость, прочность и вязкость сердцевины после химико-термической обработки. Материал поставляется в листах толщиной от 0,5 до 25 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 6000 мм, что позволяет применять его в узлах с ограниченными габаритами и сложной геометрией.

Сталь 20ХН относится к группе цементуемых хромоникелевых сплавов. После цементации, закалки и низкого отпуска поверхностный слой приобретает твёрдость 58–63 HRC, при этом сердцевина сохраняет высокую ударную вязкость — не менее 0,8 МДж/м. Такой комплекс свойств делает лист 20ХН востребованным в машиностроении при производстве зубчатых колёс, валов-шестерён, кулачков, пальцев и других деталей трансмиссий, испытывающих знакопеременные нагрузки и износ.

Химический состав и механические характеристики

Химический состав стали 20ХН регламентируется ГОСТ 4543 и включает следующие элементы:

• углерод — 0,17–0,23%;
• хром — 0,45–0,75%;
• никель — 1,00–1,40%;
• марганец — 0,40–0,70%;
• кремний — 0,17–0,37%;
• сера и фосфор — не более 0,035% каждого.

Механические свойства листового проката 20ХН после улучшения (закалка с 860 C в масле, отпуск при 600 C) достигают предела текучести 590 МПа и временного сопротивления разрыву 780 МПа. Относительное удлинение составляет не менее 11%, относительное сужение — не менее 45%. Ударная вязкость KCU при комнатной температуре — не менее 0,6 МДж/м. Прокат поставляется в термически обработанном или нормализованном состоянии по согласованию с заказчиком.

Технологические особенности обработки

Листы 20ХН хорошо поддаются механической обработке резанием в отожжённом состоянии. Сварка стали затруднена из-за склонности к закалке в зоне термического влияния, поэтому для соединений применяют предварительный подогрев до 200–300 C и последующий высокий отпуск. Для деталей, работающих на износ, рекомендуется цементация на глубину 0,8–1,5 мм с последующей закалкой и низким отпуском при 180–200 C. При холодной штамповке листов толщиной до 2 мм допустимы радиусы гиба не менее 2–3 толщин материала.

Применение листового проката 20ХН

Лист 20ХН используется в отраслях, где требуется сочетание прочности сердцевины и твёрдости поверхности:

• автомобилестроение — фланцы, шестерни КПП, крестовины карданных валов;
• станкостроение — распределительные валы, втулки, направляющие;
• сельхозмашиностроение — звёздочки, пальцы гусеничных траков;
• горнодобывающее оборудование — детали редукторов и приводов конвейеров;
• общее машиностроение — оси, валики, втулки, работающие при циклических нагрузках.

Для раскроя листов 20ХН применяют гильотинные ножницы, плазменную и лазерную резку. При термической резке необходимо учитывать склонность стали к образованию трещин на кромках — рекомендуется предварительный подогрев до 150–200 C для листов толщиной свыше 12 мм.

Преимущества листовой формы поставки

Применение листового проката 20ХН вместо сортового проката позволяет изготавливать плоские детали с минимальным припуском на механическую обработку. Листовая заготовка обеспечивает экономию материала до 20–30% при производстве фланцев, пластин и кронштейнов по сравнению с вырезкой из прутка. Возможность лазерной резки сложных контуров с точностью 0,1 мм сокращает цикл подготовки производства и исключает необходимость в дорогостоящих штампах при мелкосерийном выпуске.

Вопросы и ответы