Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Поковки из стали 20ХН: характеристики, термообработка и применение
Поковки 20ХН — кованые заготовки из конструкционной легированной стали хромоникелевой группы, получаемые методом горячей пластической деформации слитков или непрерывнолитой заготовки. Сталь марки 20ХН содержит 0,17–0,23 % углерода, 0,45–0,75 % хрома и 1,0–1,4 % никеля, что обеспечивает сочетание вязкой сердцевины и упрочняемой поверхностности после цементации. Поковки применяются в машиностроении для изготовления нагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках.
Технические параметры и режимы обработки
Ковка выполняется при температуре 1180–850 C с последующим замедленным охлаждением для предотвращения флокенообразования. После ковки заготовки подвергаются нормализации при 870–890 C и высокому отпуску 650–680 C, что обеспечивает твёрдость 156–197 HB и подготовку структуры к механической обработке. Для повышения поверхностной твёрдости проводится цементация на глубину 0,8–1,5 мм с закалкой 820–840 C и низким отпуском 180–200 C до твёрдости 56–62 HRC при сохранении вязкой сердцевины 30–40 HRC.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 880 | МПа | после улучшения | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 685 | МПа | после улучшения | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 12 | % | при 20 C | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость | 59 | Дж/см | KCU, 20 C | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость сердцевины | 156–197 | HB | после отжига | ГОСТ 9012 |
| Глубина цементации | 0,8–1,5 | мм | HRC 56–62 | ГОСТ 9450 |
Нормативная база и маркировка
- ГОСТ 8479-70 — поковки из конструкционной легированной стали, группы точности I–IV
- ГОСТ 4543-2016 — химический состав стали марки 20ХН
- ГОСТ 1050-2013 — общие требования к качеству поверхности заготовок
- ГОСТ 1497-84 — испытания на растяжение при нормальной температуре
- ГОСТ 9454-78 — испытания на ударный изгиб при пониженных температурах
Области применения
Поковки 20ХН востребованы в узлах, где требуется сочетание износостойкой поверхности и ударной вязкости сердцевины. Основные направления:
- Зубчатые колёса и валы редукторов прокатных станов, буровых установок, шахтных подъёмников
- Шпиндели и шлицевые валы металлорежущих станков с ЧПУ
- Крепёжные элементы экскаваторной техники, дробильно-размольного оборудования
- Детали гусеничных передач тракторов и тяжёлой карьерной техники
- Втулки и пальцы шарнирных соединений грузоподъёмных механизмов
Особенности выбора и контроля качества
При заказе поковок 20ХН нормируются группа точности по ГОСТ 8479-70, степень сложности конфигурации, наличие и глубина допустимых дефектов. Контроль макроструктуры проводится по ГОСТ 10243, ультразвуковая дефектоскопия — по ГОСТ Р 55724. Для ответственных деталей назначается проверка загрязнённости неметаллическими включениями по ГОСТ 1778 и определение зерна по ГОСТ 5639. Поковки поставляются в термообработанном состоянии с твёрдостью, обеспечивающей последующую механическую обработку резанием.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость поковок 20ХН после нормализации?
После нормализации при 870–890 C и высокого отпуска твёрдость составляет 156–197 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку структуры к цементации.
Для каких условий эксплуатации предназначены поковки 20ХН?
Детали работают при знакопеременных и ударных нагрузках в диапазоне температур от –40 C до +200 C, при этом поверхностный слой после цементации имеет твёрдость 56–62 HRC.
Какие дефекты контролируются в поковках 20ХН?
Проверяются флокены, неметаллические включения по ГОСТ 1778, макроструктура по ГОСТ 10243, а также сплошность методом ультразвуковой дефектоскопии по ГОСТ Р 55724.
Возможна ли поставка поковок 20ХН с улучшением?
Да, поковки поставляются после улучшения — закалки 820–840 C в масле и высокого отпуска 650–680 C, что даёт предел прочности не менее 880 МПа и ударную вязкость KCU не менее 59 Дж/см.