Стальной круг 20ХН3МА в Минске


Стальной круг 20ХН3МА: конструкционная легированная сталь для ответственных деталей

Стальной круг 20ХН3МА — горячекатаный или кованый сортовой прокат из конструкционной легированной стали, выплавляемой по ГОСТ 4543-2016. Марка 20ХН3МА относится к хромоникельмолибденовым улучшаемым сталям и содержит углерод в пределах 0,17–0,23 %, хром 0,60–0,90 %, никель 2,75–3,25 %, молибден 0,20–0,30 %. Буква «А» обозначает повышенную чистоту по сере и фосфору — не более 0,025 % каждого элемента. Такое сочетание обеспечивает прокаливаемость до 60–80 мм в поперечном сечении и высокую вязкость сердцевины при сохранении прочности поверхностного слоя.

Сортамент и технические параметры

Круг поставляется диаметром от 20 до 250 мм в горячекатаном, кованом или термообработанном состоянии. Точность прокатки соответствует группам В и Б по ГОСТ 2590-2006, кривизна не превышает 0,5 % длины для прутков длиной 4–6 м. Стандартные механические свойства после улучшения (закалка 850–870 C в масле, отпуск 580–620 C): временное сопротивление 980–1180 МПа, предел текучести не менее 835 МПа, относительное удлинение 12–14 %, ударная вязкость KCU 78–98 Дж/см.

Диаметр, ммСостояние поставкив, МПа0,2, МПаKCU, Дж/см
30улучшенный108088588
60улучшенный103083578
100нормализованный78059059
150горячекатаный69049049

Технологические особенности

Сталь 20ХН3МА склонна к образованию флокенов, поэтому прокат проходит противофлокенную обработку и замедленное охлаждение. Температурный интервал ковки — 1180–850 C с последующим отжигом при 680–700 C. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 200–250 C и последующая термообработка. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии удовлетворительная, в нормализованном — пониженная из-за вязкости стружки.

Области применения

  • Валы, шестерни и шпиндели металлорежущих станков и прокатных станов.
  • Детали турбокомпрессоров, роторы и диски газоперекачивающих агрегатов.
  • Крепёж ответственного назначения для нефтегазового оборудования, работающий при знакопеременных нагрузках.
  • Зубчатые колёса редукторов подъёмно-транспортных машин и буровых установок.
  • Штоки гидроцилиндров и детали пневмоавтоматики, эксплуатируемые при температурах от –60 до +450 C.
  • Элементы авиационных шасси и агрегатов, где требуется сочетание прочности и ударной вязкости.

Нормативная база

  • ГОСТ 4543-2016 — общие технические условия на легированный сортовой прокат.
  • ГОСТ 2590-2006 — сортамент горячекатаного круглого проката.
  • ГОСТ 1050-2013 — требования к качеству поверхности и макроструктуре.
  • ГОСТ 14955-77 — прокат со специальной отделкой поверхности.

Вопросы и ответы

Чем сталь 20ХН3МА отличается от 20ХН3А?

Марка 20ХН3МА дополнительно легирована молибденом 0,20–0,30 %, что повышает прокаливаемость и сопротивление отпускной хрупкости. У 20ХН3А молибден отсутствует, поэтому критический диаметр прокаливаемости меньше на 20–30 %.

Какой диаметр круга обеспечивает сквозную прокаливаемость?

При закалке в масле сквозная прокаливаемость достигается для сечения до 60–80 мм. Для диаметров свыше 100 мм применяют закалку в воде или водополимерной среде с обязательным контролем трещинообразования.

Допускается ли сварка круга 20ХН3МА?

Сварка возможна с предварительным подогревом 200–250 C, использованием низководородистых электродов и последующей закалкой с отпуском. Без термообработки сварной шов склонен к образованию холодных трещин.

Какие виды термообработки применяют для круга 20ХН3МА?

Основные виды — улучшение (закалка 850–870 C в масле, высокий отпуск 580–620 C), нормализация при 880–900 C и изотермический отжиг при 680–700 C для снятия внутренних напряжений перед механической обработкой.