Сталь 20Х
| Марка | 20Х |
| Заменитель: | 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ |
| Классификация | Сталь конструкционная легированная |
| Применение | втулки, 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 | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0.17 -0.23 | 0.17 - 0.37 | 0.5 - 0.8 | до 0.3 | до 0.035 | до 0.035 | 0.7 - 1 | до 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 | 195 | 26 | 55 | 590 | Нормализация |
Поковки | 100 - 300 |
| 390 | 195 | 23 | 50 | 540 | Нормализация |
Поковки | 300 - 500 |
| 390 | 195 | 20 | 45 | 490 | Нормализация |
Пруток |
Ж 15 |
| 780 | 635 | 11 | 40 | 590 | 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.
- AISI 5120 (США) - сталь с содержанием хрома около 1%, подходит для использования в качестве конструкционного материала.
- 20MC5 (Франция) - сталь с высокими механическими и химическими свойствами, применяется в авиационной и автомобильной промышленности.
- SCr420 (Япония) - сталь с высокой коррозионной стойкостью и твердостью, используется в бытовой технике и промышленном производстве.
- 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.
