Стальной круг 20ХГСА в Минске


Стальной круг 20ХГСА: конструкционная хромомарганцево-кремнистая сталь для нагруженных деталей

Круг стальной 20ХГСА — горячекатаный или кованый сортовой прокат из конструкционной легированной стали хромомарганцево-кремнистой группы. Марка 20ХГСА содержит углерод в пределах 0,17–0,23 %, хром 0,8–1,1 %, марганец 0,8–1,1 %, кремний 0,9–1,2 %. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40–50 мм и высокий комплекс механических свойств после термической обработки. Круг поставляется по ГОСТ 4543-2016 в диапазоне диаметров 12–200 мм; предельные отклонения, кривизна и овальность регламентируются категориями точности.

Термическая обработка и механические свойства

Оптимальный режим — закалка от 880–900 C в масле с последующим высоким отпуском при 550–650 C. После улучшения достигается сочетание прочности и ударной вязкости, необходимое для динамически нагруженных деталей. Сталь склонна к отпускной хрупкости второго рода, поэтому охлаждение после высокого отпуска проводят в масле или воде. Для снятия внутренних напряжений после черновой механообработки применяют нормализацию при 900–930 C.

Состояниев, МПа0,2, МПа5, %KCU, Дж/см
Нормализация780–880590–69012–1459–78
Закалка + отпуск 600 C980–1180835–98010–1259–88
Закалка + отпуск 550 C1180–1370980–11808–1049–69

Технологические характеристики

  • Температура ковки — 1180–850 C, охлаждение замедленное.
  • Свариваемость ограниченная: требуется подогрев 150–200 C и последующая термообработка.
  • Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии — удовлетворительная.
  • Склонность к обезуглероживанию при нагреве без защитной атмосферы.
  • Прокаливаемость — сквозная в сечениях до 50 мм.

Области применения

Круг 20ХГСА востребован в узлах, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Из него изготавливают:

  • валы, оси и торсионные валы грузоподъёмных механизмов;
  • крепежные детали ответственного назначения — шпильки, болты, штифты;
  • зубчатые колёса и валы редукторов прокатных станов;
  • детали бурового и нефтегазового оборудования;
  • элементы шасси и подвески спецтехники;
  • пружинные и рессорные элементы после соответствующей термообработки.

Вопросы и ответы

Чем 20ХГСА отличается от 20ХГНМ?

20ХГСА легирована кремнием вместо никеля и молибдена, что снижает прокаливаемость и ударную вязкость при отрицательных температурах, но уменьшает стоимость. Для сечений свыше 50 мм предпочтительна 20ХГНМ.

При какой температуре проводится закалка круга 20ХГСА?

Нагрев под закалку — 880–900 C, охлаждение в масле. Отпуск выбирается в зависимости от требуемого уровня прочности: 550–650 C для улучшения.

Возможна ли сварка круга 20ХГСА?

Свариваемость ограниченная. Необходим предварительный подогрев 150–200 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующая термообработка для предотвращения трещин.

Какой диаметр круга поставляется по ГОСТ 4543-2016?

Стандарт охватывает сортовой прокат диаметром от 5 до 250 мм в зависимости от способа производства. Наиболее распространены диаметры 20–120 мм.