Круг стальной 20ХГСН2МФАВ — легированный конструкционный прокат
Круг стальной 20ХГСН2МФАВ — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из высокопрочной легированной стали, легированной хромом, никелем, марганцем, молибденом, ванадием и бором. Материал относится к группе улучшаемых конструкционных сталей с повышенной прокаливаемостью и предназначен для изготовления ответственных деталей, работающих при значительных статических и динамических нагрузках.
Химический состав стали 20ХГСН2МФАВ регламентирован нормативной документацией и обеспечивает сочетание высокой прочности с достаточной вязкостью после термической обработки. Содержание углерода — 0,18–0,24%, что позволяет получать мартенситную структуру с последующим высоким отпуском без риска образования холодных трещин при закалке. Легирование бором (до 0,003%) повышает прокаливаемость, а ванадий и молибден обеспечивают дисперсионное упрочнение при отпуске.
Механические свойства и термическая обработка
Круг 20ХГСН2МФАВ поставляется в горячекатаном или термически обработанном состоянии. Для достижения эксплуатационных характеристик детали подвергаются закалке с 860–880 C в масле и высокому отпуску при 560–620 C. После полного цикла улучшения материал демонстрирует:
- предел текучести — не менее 785 МПа;
- временное сопротивление разрыву — 980–1180 МПа;
- относительное удлинение — не менее 12%;
- ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 59 Дж/см;
- твёрдость после закалки и отпуска — 269–341 HB.
Благодаря никелю (1,4–1,8%) сталь сохраняет ударную вязкость при пониженных температурах до –60 C, что позволяет применять прокат в узлах, эксплуатируемых в условиях холодного климата. Прокаливаемость материала достаточна для деталей сечением до 80–100 мм при закалке в масле.
Сортамент и геометрические параметры
Круглый прокат 20ХГСН2МФАВ выпускается в диапазоне диаметров от 10 до 250 мм. Точность прокатки — класс Б или В по ГОСТ 2590. Кривизна стержня не превышает 0,5% длины, овальность — в пределах допуска на диаметр. По требованию заказчика возможна поставка в прутках мерной или кратной длины, а также в мотках для диаметров до 32 мм.
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Класс точности | Состояние поставки | Типовая длина, м |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | 0,3 | Б | Горячекатаный | 4–8 |
| 22–50 | 0,4 | Б | Термообработанный | 4–8 |
| 55–100 | 0,6 | В | Горячекатаный | 3–6 |
| 105–250 | 1,0 | В | Горячекатаный | 2–4 |
Применение в промышленности
Круг 20ХГСН2МФАВ востребован в машиностроении при производстве высоконагруженных деталей трансмиссий, ходовой части и гидравлических систем. Из проката изготавливают валы, оси, шатуны, рычаги, фланцы, крепёж повышенной прочности класса 10.9 и выше, а также элементы бурового и нефтегазового оборудования.
В автомобилестроении материал применяется для полуосей и валов редукторов, в станкостроении — для шпинделей и ходовых винтов. Прокат используется в производстве деталей горнодобывающей техники, испытывающих абразивное изнашивание и ударные нагрузки. Хорошая обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии позволяет изготавливать детали сложной конфигурации с последующей финишной термообработкой.
Технологические особенности обработки
Свариваемость стали 20ХГСН2МФАВ ограничена из-за склонности к закалке в зоне термического влияния. При необходимости сварных соединений применяют предварительный подогрев до 200–300 C и последующий отпуск. Основной способ получения заготовок — механическая обработка на токарных и фрезерных станках твёрдосплавным инструментом. Для удаления окалины с поверхности горячекатаного проката применяют дробеструйную обработку или травление.
Вопросы и ответы
В каком состоянии поставляется круг 20ХГСН2МФАВ?
Прокат поставляется горячекатаным, термически обработанным (отожжённым или улучшенным) или калиброванным. Состояние поставки указывается в заказе и фиксируется в сертификате качества.
Какая термообработка рекомендуется для деталей из 20ХГСН2МФАВ?
Оптимальный режим — закалка с 860–880 C в масле с последующим высоким отпуском при 560–620 C. Это обеспечивает предел текучести не менее 785 МПа при сохранении ударной вязкости.
До какого сечения прокаливается сталь 20ХГСН2МФАВ?
Благодаря легированию бором, никелем и молибденом сталь прокаливается насквозь в сечениях до 80–100 мм при закалке в масле. Для больших сечений требуется закалка в воде или применение более интенсивных охлаждающих сред.
Применяется ли круг 20ХГСН2МФАВ для крепежа?
Да, из этого проката изготавливают высокопрочный крепёж классов прочности 10.9 и 12.9 — болты, шпильки, гайки для фланцевых соединений трубопроводов и тяжёлого машиностроения.
