20ХН3А
Заменитель |
20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 15Х2ГН2ТА, 20ХГР |
Вид поставки |
Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ОСТ 14-21-77. |
Назначение |
Шестерни, валы, втулки, силовые шпильки, болты, червяки, муфты и другие цементируемые 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
Химический элемент |
% |
Кремний (Si) |
0.17-0.37 |
Медь (Cu), не более |
0.30 |
Марганец (Mn) |
0.30-0.60 |
Никель (Ni) |
2.75-3.15 |
Фосфор (P), не более |
0.025 |
Хром (Cr) |
0.60-0.90 |
Сера (S), не более |
0.025 |
Механические свойства
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
KCU, Дж/м 2 |
HB |
HRC э |
Пруток. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 500 °С. вода или масло. |
|
15 |
735 |
930 |
12 |
55 |
108 |
|
|
Поковки. Закалка. Отпуск |
КП 590 |
<100 |
590 |
735 |
14 |
45 |
59 |
235-277 |
|
КП 685 |
<100 |
685 |
835 |
13 |
42 |
59 |
262-311 |
|
Цементация 920-950 °С. Нормализация 870-890 °С, воздух. Отпуск 630-660 °С, воздух. Закалка 790-810 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. |
|
100 |
690 |
830 |
11 |
50 |
69 |
240 |
59-63 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °С |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
KCU, Дж/м 2 |
HRC э |
Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло. |
200 |
1270 |
1510 |
15 |
60 |
73 |
43 |
300 |
1260 |
1370 |
12 |
62 |
54 |
42 |
400 |
1180 |
1260 |
13 |
64 |
59 |
39 |
500 |
960 |
1000 |
19 |
66 |
83 |
32 |
600 |
720 |
780 |
24 |
73 |
162 |
22 |
Механические свойства в зависимости от сечения
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
KCU, Дж/м 2 |
HRC э |
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух. |
|
5 |
1220 |
1420 |
12 |
55 |
86 |
44 |
|
15 |
1180 |
1370 |
13 |
65 |
76 |
44 |
|
20 |
1080 |
1270 |
13 |
65 |
89 |
44 |
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, воздух. |
|
30 |
700 |
800 |
20 |
70 |
167 |
|
|
50 |
610 |
730 |
19 |
71 |
167 |
|
|
80 |
580 |
700 |
23 |
68 |
167 |
|
|
220 |
510 |
660 |
14 |
51 |
167 |
|
Место вырезки образцов - край |
220 |
570 |
690 |
23 |
67 |
157 |
|
Технологические свойства
Температура ковки |
Начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в яме. |
Свариваемость |
ограниченно свариваемая. РДС, АДС под флюсом. |
Обрабатываемость резанием |
В горячекатаном состоянии при НВ 177, s B = 610 МПа K u б.ст. = 0.95. |
Склонность к отпускной способности |
склонна |
Флокеночувствительность |
чувствительна |
Температура критических точек
Критическая точка |
°С |
Ac1 |
730 |
Ac3 |
810 |
Ar3 |
700 |
Ar1 |
615 |
Mn |
340 |
Ударная вязкость
Состояние поставки, термообработка |
+20 |
-20 |
-40 |
-50 |
-60 |
Заготовка сечением 10 мм. Закалка 850 С, масло. Отпуск 200 С. |
86 |
|
85 |
|
|
Заготовка сечением 30 мм. Закалка 880 С, масло. Отпуск 560 С. |
167 |
|
69 |
64 |
|
Заготовка сечением 50 мм. Закалка 880 С, масло. Отпуск 560 С. |
167 |
|
83 |
73 |
|
Заготовка сечением 80 мм. Закалка 880 С, масло. Отпуск 560 С. |
167 |
|
69 |
|
|
Нормализация 860 С, воздух. Закалка 810 С, масло. Отпуск 600 С. |
196 |
122 |
100 |
|
86 |
Заготовка сечением 220 мм. Закалка 880 С, масло. Отпуск 630 С. |
167 |
|
118 |
78 |
|
Предел выносливости
s -1 , МПа |
t -1 , МПа |
n |
s B , МПа |
Термообработка, состояние стали |
382 |
|
1Е+6 |
960 |
Закалка 820 С, масло. Отпуск 200 С. |
338 |
225 |
1Е+6 |
730 |
Закалка 820 С, масло. Отпуск 500 С. |
421 |
|
1Е+6 |
940 |
Закалка 800 С, масло. Отпуск 500 С. |
Прокаливаемость
Закалка 830 С.
Расстояние от торца, мм / HRC э |
1.5 |
3 |
4.5 |
6 |
7.5 |
9 |
12 |
15 |
21 |
39 |
43-51 |
42-50.5 |
41-50 |
39-49 |
37-5-46 |
35.5-46 |
33-43 |
31-40.5 |
27.5-35.5 |
22-31 |
Кол-во мартенсита, % |
Крит.диам. в воде, мм |
Крит.диам. в масле, мм |
Крит. твердость, HRCэ |
50 |
70-96 |
44-62 |
32-37 |
90 |
42-64 |
20-38 |
39-44 |
Физические свойства
Температура испытания, °С |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа |
212 |
204 |
194 |
188 |
169 |
169 |
153 |
138 |
132 |
|
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа |
83 |
80 |
76 |
70 |
68 |
66 |
59 |
53 |
51 |
|
Плотность, pn, кг/см3 |
7850 |
7830 |
|
7760 |
|
|
7660 |
|
|
|
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) |
36 |
35 |
34 |
33 |
33 |
31 |
31 |
30 |
28 |
|
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) |
270 |
300 |
350 |
450 |
550 |
650 |
|
|
|
|
Температура испытания, °С |
20- 100 |
20- 200 |
20- 300 |
20- 400 |
20- 500 |
20- 600 |
20- 700 |
20- 800 |
20- 900 |
20- 1000 |
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) |
11.5 |
11.7 |
12.0 |
12.6 |
12.8 |
13.2 |
13.6 |
11.2 |
|
|
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) |
494 |
507 |
523 |
536 |
565 |
586 |
624 |
703 |
|
|