Сталь 20Х

Марка20Х
Заменитель: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ
КлассификацияСталь конструкционная легированная
Применениевтулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.

Химический состав в % материала 20Х

C Si Mn NiS P Cr Cu
0.17 -0.230.17 - 0.370.5 - 0.8до  0.3до  0.035до  0.0350.7 - 1до  0.3

Температура критических точек материала 20Х.

Ac1 =750,      Ac3(Acm) =825,      Ar3(Arcm) =755,     Ar1 =665,       Mn =390

Механические свойства при Т=20oС материала 20Х .

Сортамент Размер Напр.

s

в

s

T

d

5

y

KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -

Поковки

до 100

 

390 1952655590

Нормализация

Поковки

100 - 300

 

390 1952350540

Нормализация

Поковки

300 - 500

 

390 1952045490

Нормализация

Пруток

Ж

15

 

780 6351140590

Закалка и отпуск

    Твердостьматериала   20Х  после отжига ,       HB 10 -1 = 179   МПа
    Твердостьматериала   20Х  калиброванногонагартованного ,       HB 10 -1 = 207   МПа

Физические свойства материала 20Х .

T E 10- 5

a

10 6

l

r

C R10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 2.16   42 7830    
100 2.13 10.5 42 7810 496  
200 1.98 11.6 41 7780 508  
300 1.93 12.4 40   525  
400 1.81 13.1 38 7710 537  
500 1.71 13.6 36   567  
600 1.65 14 33 7640 588  
700 1.43   32   626  
800 1.33   31   706  
T E 10- 5

a

10 6

l

r

C R10 9

Технологические свойства материала 20Х .

  Свариваемость: без ограничений.
 Флокеночувствительность: малочувствительна.
 Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Обозначения:

Механические свойства :

s

в
- Предел кратковременной прочности, [МПа]

s

T
- Предел пропорциональности(предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d

5
- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

y

- Относительное сужение , [ % ]
KCU - Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB - Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T - Температура,при которой получены данные свойства , [Град]
E - Модуль упругости первого рода , [МПа]

a

- Коэффициент температурного (линейного) расширения(диапазон 20o - T ) , [1/Град]

l

- Коэффициент теплопроводности(теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]

r

- Плотность материала, [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

Сталь 20Х - это высококачественный материал с уникальными свойствами, который активно используется в различных отраслях промышленности. Он относится к классу легированных конструкционных сталей, которые обладают повышенными физико-механическими показателями.

Название этой стали говорит о его составе - 20Х означает, что в материале содержится около 0,2% углерода и некоторое количество хрома. Благодаря этому, сталь 20Х обладает высокой прочностью и отличнойзамедленной коррозией.

В своем составе, именно сталь 20Х сочетает в себе оптимальное соотношение между такими показателями, как прочность, вязкость, пластичность и жесткость. Это делает её незаменимым материалом для изготовления множества изделий, требующих выносливости к тяжелым условиям эксплуатации.

Сталь 20Х, как и другие высокопрочные и долговечные материалы, требует корректного подхода при обработке и эксплуатации. Однако, при соблюдении всех рекомендаций, она способна прослужить долгое время, снижая расходы на ремонт и замену оборудования.

Химический состав

  • Углерод (C) – в пределах 0.17-0.25%. Он придает стали необходимую твердость.
  • Кремний (Si) – в количестве 0.17-0.37%. Основная его роль - улучшение устойчивости против коррозии.
  • Марганец (Mn) – в пределах 0.4-0.7%. Элемент значительно увеличивает прочность стали.
  • Сера (S) – не более 0.025%. Как примесь, седействует в улучшении обрабатываемости стали.
  • Фосфор (P) – до 0.025%. Благодаря фосфору сталь получает повышенную стойкость против коррозии.
  • Хром (Cr) – от 0.8 до 1.1%. Благодаря добавке хрома сталь приобретает высокую жаропрочность и твердость.

Вышеперечисленные элементы обеспечивают сталь 20Х великолепными свойствами, которые делают её незаменимой в многих отраслях промышленности.

Механические свойства

Сталь 20Х отличается высокими механическими свойствами, что делает ее универсальной для применения в различных отраслях промышленности. Этот тип стали характеризуется высокой пластичностью, что обуславливает его хорошую обрабатываемость.

Предел прочности этой стали составляет от 510 до 780 МПа, а твердость - от 179 до 229 НВ. Эти параметры могут изменяться в зависимости от условий термической обработки и состояния поверхности материала.

Относительное удлинение стали 20Х составляет около 10%, а предел текучести - от 315 до 490 МПа. Эти характеристики указывают на хорошую пластичность материала и его способность сопротивляться деформациям под нагрузкой.

Сталь 20Х также обладает хорошей ударной вязкостью, что позволяет ей выдерживать существенные динамические нагрузки без разрушения. Благодаря этому, данная сталь нашла широкое применение в машиностроении, строительстве, авиационной и автомобильной промышленности.

Применение

Одной из основных областей применения стали 20Х является машиностроение. Она активно используется для изготовления различных деталей и агрегатов, работающих в условиях высоких нагрузок и температур.

Кроме того, сталь 20Х часто используется в авиационной и автомобильной промышленности, а также для производства соединительных элементов и различных конструкций из металла.

В строительстве эта сталь применяется для изготовления прочных и устойчивых к коррозии металлических конструкций и наружных ограждений высоких зданий и сооружений.

Действительно, благодаря своим уникальным свойствам сталь 20Х занимает важное место в промышленности, и широкие возможности ее использования делают этот материал неотъемлемой частью многих производственных процессов.

Форма поставки

Сталь 20Х представляется на рынке в различных виде поставки, каждый из которых выбирается в зависимости от особенностей бизнеса и технологического процесса заказчика.

Круглый прокат. Это одна из самых распространенных форм поставки стали 20Х. Производители предлагают круглый прокат различного диаметра. В основном, он используется для изготовления осей, валов и других деталей машин и механизмов.

Пруток. Поставка стали 20Х в виде прутка также встречается достаточно часто. Применяется прежде всего в строительстве и машиностроении. Обычно больше подходит для изготовления деталей меньшего размера.

Листовой прокат. Характеризуется большой площадью покрытия и меньшей толщиной материала по сравнению с другими видами поставки. Используется в строительстве, автомобилестроении, в производстве судов и прочих металлоконструкций.

Трубы. Сталь 20Х в форме труб широко используется в нефтегазовой промышленности, а также в тепло- и водоснабжении.

Важно отметить, что любой вид поставки стали 20Х предусматривает соблюдение строгих норм и требований к качеству материала. Характеристики поставляемого металлопроката, включая его химический состав и физические свойства, должны соответствовать ГОСТу и другим нормативным документам.

Зарубежные аналоги

Сталь 20Х имеет ряд зарубежных аналогов, которыми заменяют ее при отсутствии на рынке или нарушении цепочки поставок. Стоит учесть, что свойства и характеристики данных аналогов могут незначительно отличаться от характеристик стали 20Х.

  • AISI 5120 (США)
  • 20MC5 (Франция)
  • SCr420 (Япония)
  • 20Cr4 (Германия)

Каждый из этих аналогов имеет свои уникальные свойства и особенности, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности. Наиболее близкими по свойствам к стали 20Х являются стали AISI 5120 и 20Cr4.

  1. AISI 5120 (США) - сталь с содержанием хрома около 1%, подходит для использования в качестве конструкционного материала.
  2. 20MC5 (Франция) - сталь с высокими механическими и химическими свойствами, применяется в авиационной и автомобильной промышленности.
  3. SCr420 (Япония) - сталь с высокой коррозионной стойкостью и твердостью, используется в бытовой технике и промышленном производстве.
  4. 20Cr4 (Германия) - сталь с высоким уровнем прочности и низким содержанием углерода, используется при изготовлении инструментов.

При замене стали 20Х на ее зарубежные аналоги необходимо учитывать особенности конструкции и требования к изделию, чтобы гарантировать качество и надежность работы.