Сталь 20ХН3А
| Марка | 20ХН3А |
| Заменитель: | 20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 15Х2ГН2ТА, 20ХГР |
| Классификация | Сталь конструкционная легированная |
| Применение | шестерни, валы, втулки, силовые шпильки, болты, муфты, червяки и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах. |
Химический состав в % материала 20ХН3А
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0.17 -0.24 | 0.17 - 0.37 | 0.3 - 0.6 | 2.75 - 3.15 | до 0.025 | до 0.025 | 0.6 - 0.9 | до 0.3 |
Температура критических точек материала 20ХН3А.
| Ac1 =730, Ac3(Acm) =810, Ar3(Arcm) =700, Ar1 =615, Mn =340 |
Механические свойства при Т=20oС материала 20ХН3А .
| Сортамент | Размер | Напр. | s в | s T | d 5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
Пруток |
Ж 15 |
| 930 | 735 | 12 | 55 | 1080 | Закалка и отпуск |
| Твердостьматериала 20ХН3А после отжига , | HB 10 -1 = 255 МПа |
Физические свойства материала 20ХН3А .
| 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 | 2.12 | 36 | 7850 | 270 | ||
| 100 | 2.04 | 11.5 | 35 | 7830 | 494 | 300 |
| 200 | 1.94 | 11.7 | 34 | 507 | 350 | |
| 300 | 1.88 | 12 | 33 | 7760 | 523 | 450 |
| 400 | 1.69 | 12.6 | 33 | 536 | 550 | |
| 500 | 1.69 | 12.8 | 31 | 565 | 650 | |
| 600 | 1.53 | 13.2 | 31 | 7660 | 586 | |
| 700 | 1.38 | 13.6 | 30 | 624 | ||
| 800 | 1.32 | 11.2 | 28 | 703 | ||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R10 9 |
Технологические свойства материала 20ХН3А .
| Свариваемость: | ограниченно свариваемая. |
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | 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 |
В мире металлургии известно огромное количество различных видов сталей, каждый из которых обладает своими уникальными свойствами и применением. Одной из таких высококачественных сталей является 20ХН3А.
Сталь 20ХН3А относится к категории легированных сталей и широко используется в авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности. Её привлекательность обусловлена прекрасными физико-техническими свойствами и классифицируется как сталь для повышенных температур работы деталей и сборок.
С этой статьей, вы сможете познать детальнее правило и особенности свойств и применения этого вида стали. Надеемся, что наши полезные ресурсы помогут вам в изучении материала.
Химический состав
Содержание элементов в стали 20ХН3А имеет диапазон значений указанный в процентах. Это отличительная характеристика стали данного вида, которая определяет ее свойства и область применения.
Углерод (С): 0,17 - 0,25%
Силиций (Si): 0,17 - 0,37%
Марганец (Mn): 0,25 - 0,50%
Хром (Cr): 2,75 - 3,25%
Никель (Ni): 2,75 - 3,25%
Медь (Cu): менее 0,30%
Азот (N): менее 0.008%
Сера (S): менее 0,025%
Фосфор (P): менее 0,035%
Остаток элементов составляет железо (Fe), из которого как правило сделана основная часть стали. Важно отметить, что химический состав стали 20ХН3А может незначительно варьироваться в зависимости от производителя и технологии производства.
Механические свойства
Сталь 20ХН3А обладает рядом важных механических свойств. В частности, они включают прочность, пластичность, твердость и вязкость. Исследование этих свойств позволяет определить, насколько материал будет устойчивым к механическим воздействиям. Давайте рассмотрим некоторые из текущих аспектов.
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Предел прочности | 880 - 1080 Н/мм² |
| Предел текучести | 735 Н/мм² |
| Удлинение | 14 % |
| Относительное сужение | 50 % |
| Ударная вязкость | 75 кДж/м² |
| Твердость по Бринеллю | 269 HB |
Важно отметить, что эти параметры могут немного варьироваться в зависимости от технологических условий обработки стали 20ХН3А.
Применение
Сталь 20ХН3А обладает хорошими показателями прочности и твердости, что определяет её области применения. Как нержавеющая сталь, она наиболее используется в следующих индустриях:
- Автомобилестроение: используется для создания деталей трансмиссии, в особенности главных передач, а также в качестве материала для изготовления кривошипов, клапанов и других высокопрочных деталей.
- Судостроение: применяется в конструкциях с высокими требованиями к прочности и коррозионной стойкости.
- Машиностроение: используется для изготовления деталей, работающих в условиях высоких механических нагрузок и агрессивных сред.
- Строительство: применяется в конструкциях высокого давления и температур, в том числе котлы и теплообменники.
Кроме того, сталь 20ХН3А широко используется в производстве валков, т.к. отличается высокой стойкостью к износу и усталостным разрушениям.
В целом, сталь 20ХН3А является универсальным материалом, который может быть использован в различных отраслях для изготовления разных компонентов и конструкций, благодаря своим положительным характеристикам в прочности, коррозионной стойкости и износостойкости.
Форма поставки
Сталь 20ХН3А может быть поставлена в различных форматах, исходя из потребностей и специфик заказчика. Различают следующие варианты поставок:
- Пруток: Поставка стали в виде прутка является одним из наиболее популярных вариантов. Этот вариант предполагает поставку стали в форме цилиндрического прутка различной длины и диаметра.
- Лист: Сталь также может быть поставлена в виде листового металла. Листовая сталь имеет широкую область применения и обычно используется в строительстве, машиностроении и других областях промышленности.
- Полоса: Поставка стали в виде полос обычно используется при потребности в высококачественной стали для производства деталей и изделий с высокими требованиями к прочности и износостойкости.
- Круг: Круги из стали 20ХН3А обычно используются в машиностроении для изготовления различных деталей и механизмов.
- Проволока: Этот вариант подразумевает поставку стали в виде тонкой, гибкой проволоки, которая применяется, например, в электротехнике.
Выбор вида поставки зависит от многих факторов, включая конкретные нужды заказчика и способность поставщика удовлетворить эти нужды.
Зарубежные аналоги
Представим данные о некоторых зарубежных аналогах стали 20ХН3А в таблице:
| Страна | Марка стали |
|---|---|
| США | 8620, 8622 |
| Германия | 20NiCrMo2-2, 21NiCrMo2 |
| Франция | 20NCD2 |
| Япония | SNCM220 |
| Великобритания | 805M20 |
Все вышеуказанные марки стали, также как и 20ХН3А, относятся к низколегированным конструкционным сталям и используются для изготовления различных деталей машин, механизмов, оружия и других изделий
