Стальной круг 20Х: конструкционная хромистая сталь для машиностроения
Стальной круг 20Х — горячекатаный или кованый сортовой прокат из конструкционной легированной хромистой стали перлитного класса по ГОСТ 4543-2016. Массовая доля хрома — 0,70–1,00 %, углерода — 0,17–0,23 %. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 25–30 мм и позволяет получать твёрдость 30–40 HRC после закалки с 880 C в масле и отпуска при 180–200 C. Круг поставляется диаметром 5–250 мм в горячекатаном, кованом или калиброванном исполнении, в том числе термически обработанным.
Сортамент и точность изготовления
- Горячекатаный круг — 5–250 мм, предельные отклонения по ГОСТ 2590-2006 (обычная, повышенная и высокая точность).
- Калиброванный круг — 3–100 мм по ГОСТ 7417-75, поле допуска h9–h11, шероховатость Ra 1,25 мкм.
- Кованый круг — 80–250 мм с припуском под механическую обработку по ГОСТ 1133-71.
- Прутки мерной и немерной длины — 2–6 м, кривизна не более 0,5 % длины.
- Состояние поставки — без термообработки, нормализованный, улучшенный (закалка + высокий отпуск).
Механические свойства
В нормализованном состоянии предел прочности составляет 640–780 МПа, предел текучести — не менее 440 МПа, относительное удлинение — 16–18 %, ударная вязкость KCU — 50–60 Дж/см. После улучшения (закалка 880 C, отпуск 500–520 C) достигается сочетание в = 800–950 МПа и KCU = 60–80 Дж/см. Сталь сохраняет работоспособность при температурах от –40 C до +450 C; при нагреве выше 500 C наблюдается отпускная хрупкость второго рода.
| Диаметр, мм | Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | Твёрдость |
|---|---|---|---|---|
| 10 | нормализация | 690 | 440 | 187 HB |
| 20 | улучшение | 880 | 700 | 250 HB |
| 40 | закалка + отпуск 200 C | 1200 | 1000 | 38 HRC |
| 60 | нормализация | 640 | 390 | 170 HB |
Технологические характеристики
Сталь 20Х отличается удовлетворительной свариваемостью — сварка возможна без подогрева при толщине до 20 мм с последующей нормализацией. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии соответствует группе VI по классификации: скорость резания твердосплавным инструментом — 90–120 м/мин. Прокаливаемость (полоса прокаливаемости по ГОСТ 5657-69) — до 30 мм при охлаждении в масле. Температура ковки — 1200–850 C, охлаждение после ковки замедленное во избежание флокенов.
Области применения
- Валы, оси, шпиндели и зубчатые колёса металлорежущих станков и редукторов общего назначения.
- Крепёжные детали повышенной прочности: болты, шпильки, штифты для нефтегазового оборудования.
- Детали гидравлических и пневматических систем: штоки, золотники, плунжеры насосов.
- Ходовые винты, червячные пары и кулачковые механизмы подъёмно-транспортного оборудования.
- Заготовки для холодной штамповки и высадки в автомобилестроении.
Вопросы и ответы
Чем сталь 20Х отличается от стали 40Х?
Сталь 20Х содержит 0,17–0,23 % углерода и применяется для цементуемых деталей с вязкой сердцевиной, тогда как 40Х (0,36–0,44 % C) используется для улучшаемых деталей с более высокой объёмной прочностью после закалки и отпуска.
До какой твёрдости можно закалить круг 20Х?
После цементации на глубину 0,8–1,2 мм и закалки поверхностный слой достигает 58–62 HRC при вязкой сердцевине 30–35 HRC. Сквозная закалка без ХТО ограничена сечениями до 25–30 мм.
Поставляется ли круг 20Х в калиброванном исполнении?
Да, калиброванный круг 3–100 мм по ГОСТ 7417-75 с полем допуска h9–h11 и шероховатостью Ra 1,25 мкм поставляется в термообработанном или нагартованном состоянии.
Какие отрасли применяют прокат из стали 20Х?
Основные потребители — станкостроение, автомобилестроение, нефтегазовое машиностроение, производство насосного и компрессорного оборудования, а также предприятия по выпуску крепёжных изделий.
