Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Слитки стали 20Х2Н4А: конструкционная легированная сталь для тяжелонагруженных деталей
Слитки стали 20Х2Н4А — полуфабрикаты металлургического передела, получаемые из конструкционной легированной стали марки 20Х2Н4А по ГОСТ 4543-2016. Марка относится к классу хромоникелевых цементуемых сталей с пониженным содержанием углерода (0,17–0,24 %) и регламентированным содержанием никеля 3,25–3,65 % и хрома 1,25–1,65 %. Такое сочетание обеспечивает высокую прокаливаемость и вязкую сердцевину после термической обработки при сохранении твёрдой поверхностного слоя после цементации и закалки.
Слитки выплавляют в дуговых сталеплавильных печах или установках электрошлакового переплава (ЭШП), что снижает содержание неметаллических включений и водорода. Масса слитков — от 0,5 до 6 т, форма — гранёная или цилиндрическая. Перед прокаткой или ковкой слитки подвергают гомогенизирующему отжигу при 1150–1200 C для устранения дендритной ликвации.
Химический состав и механические свойства
Легирование никелем повышает ударную вязкость KCU до 90–120 Дж/см в сердцевине после улучшения, а хром формирует карбидную фазу, обеспечивающую поверхностную твёрдость 58–62 HRC после цементации на глубину 1,0–1,8 мм. Сера и фосфор ограничены до 0,025 % каждого.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 1080 | закалка 850 C, отпуск 200 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести т | 835 | улучшение | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение 5 | 10 | после термообработки | % | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU | 88 | +20 C | Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость сердцевины | 30–42 | после улучшения | HRC | ГОСТ 9013 |
Технологические особенности передела
Слитки 20Х2Н4А обладают узким интервалом горячей деформации 1180–850 C. Нагрев под ковку ведут ступенчато для исключения пережога. После ковки заготовки охлаждают замедленно в термостатах или колодцах, так как марка склонна к образованию флокенов при содержании водорода выше 2 ppm. Обязательна противофлокеновая обработка: изотермическая выдержка при 640–660 C не менее 20 ч.
Обрабатываемость резанием в состоянии поставки (после высокого отпуска) — удовлетворительная; твёрдость 217–255 HB обеспечивает стабильное стружкообразование на токарных и фрезерных операциях.
Области применения
- Тяжелонагруженные зубчатые колёса и валы редукторов прокатных станов.
- Шестерни и валы коробок передач тракторной и автомобильной техники.
- Детали авиационных двигателей: шлицевые валы, втулки, крепёж.
- Буровые долота и элементы забойных двигателей нефтегазового оборудования.
- Крупногабаритные крепёжные изделия для металлургических кранов.
Нормативная база
- ГОСТ 4543-2016 — общие технические условия для легированной конструкционной стали.
- ГОСТ 8479-70 — поковки из конструкционной стали, группы прочности.
- ГОСТ 1050-2013 — нормы по сере и фосфору для качественной стали.
- ОСТ 1 90073-77 — отраслевой стандарт для авиационных поковок.
Вопросы и ответы
Чем отличается 20Х2Н4А от 20Х2Н4?
Буква «А» обозначает повышенные требования по чистоте металла: ограничение серы и фосфора до 0,025 % каждого и регламентированное содержание неметаллических включений. Марка без индекса допускает более широкие пределы по примесям.
Какая масса слитков 20Х2Н4А поставляется?
Стандартный сортамент включает слитки массой от 0,5 до 6 т. Для ЭШП-слитков характерна масса 1–4 т. По согласованию возможны слитки до 10 т для крупных поковок.
Требуется ли противофлокеновая обработка?
Да, марка склонна к флокенообразованию из-за повышенного содержания водорода. После ковки обязательна изотермическая выдержка при 640–660 C не менее 20 ч либо замедленное охлаждение в термостатах.
До какой твёрдости цементуется поверхность?
После цементации и закалки поверхностный слой достигает 58–62 HRC при глубине слоя 1,0–1,8 мм. Сердцевина сохраняет вязкость 30–42 HRC, что обеспечивает сопротивление ударным нагрузкам.