Марка: 20ХН3А (заменители: 20ХГНР, 20ХНГ, 38ХА, 15Х2ГН2ТА, 20ХГР)
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы: ОСТ 14-21-77.
Класс: Сталь конструкционная легированная
Использование в промышленности: 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.
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы: ОСТ 14-21-77.
Класс: Сталь конструкционная легированная
Использование в промышленности: 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 % стали 20ХН3А | ||
| C | 0,17 - 0,24 |
|
| Si | 0,17 - 0,37 | |
| Mn | 0,3 - 0,6 | |
| Ni | 2,75 - 3,15 | |
| S | до 0,025 | |
| P | до 0,025 | |
| Cr | 0,6 - 0,9 | |
| Cu | до 0,3 | |
| Fe | ~95 | |
| Зарубежные аналоги марки стали 20ХН3А | |
| Франция | 20NC11 |
| Швеция | 2515 |
| Болгария | 20ChN3A |
| Польша | 20HN3A |
| Свойства |
|
Удельный вес: 7850 кг/м3 Термообработка: Закалка и отпуск. Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Заготовка сечением до 10 мм охлаждается на воздухе, 101-300 мм в яме. Твердость материала: HB 10 -1 = 255 МПа. Температура критических точек: Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 810 , Ar3(Arcm) = 700 , Ar1 = 615 , Mn = 340 Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 177, σв=610 МПа, Кυб.ст=0,95 Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом. Флокеночувствительность: чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: склонна. |
| Механические свойства стали 20ХН3А | |||||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | КП |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | НВ (HRCЭ), не более |
|
ГОСТ 4543-71 |
Пруток. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло |
15 |
- |
735 | 930 |
12 |
55 | 108 |
- |
|
ГОСТ 8479-70 |
Поковки. Закалка. Отпуск |
До 100 |
590 685 |
590 685 |
735 835 |
14 13 |
45 42 |
59 59 |
235-277 262-311 |
|
Цементация 920-950 °С. Нормализация 870-890 °С, воздух. Отпуск 630-660 °С, воздух. Закалка 790-810 °С, масло. Отпуск 180-200, воздух. |
100 |
- |
690 |
830 |
11 |
50 |
69 |
Сердцевины 240 Поверхности (59-63) |
|
|
Механические свойства стали 20ХН3А в зависимости от сечения |
||||||
| Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ4 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HRCЭ |
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух | ||||||
|
5 15 20 |
1120 1180 1080 |
1420 1370 1270 |
12 13 13 |
55 65 65 |
86 76 89 |
44 44 44 |
| Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, воздух | ||||||
|
30 50 80 220 220 |
700 610 580 510 570 |
800 730 700 660 690 |
20 19 23 14 23 |
70 71 68 51 67 |
167 167 167 167 157 |
- - - - - |
| Механические свойства стали 20ХН3А в зависимости от температуры отпуска | ||||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HRCЭ |
| Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло | ||||||
|
200 300 400 500 600 |
1270 1260 1180 960 720 |
1510 1370 1260 1000 780 |
15 12 13 19 24 |
60 62 64 66 73 |
73 54 59 83 162 |
43 42 39 32 22 |
| Предел выносливости стали 20ХН3А | |||
|
σ-1, МПА |
J-1, МПА |
n | Термообработка |
|
382 338 421 |
- 225 - |
106 |
σв=960 МПа. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 200 °С. σв=730 МПа. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 500 °С. σв=940 МПа. Закалка 800 °С, масло. Отпуск 500 °С. |
| Ударная вязкость стали 20ХН3А KCU, (Дж/см2) | ||||
|
Т= 20 °С |
Т= -20 °С | Т= -40 °С | Т= -50 (60) °С | Термообработка |
|
167 167 167 196 167 |
- - - 122 - |
69 83 69 100 118 |
64 73 - (86) 78 |
Заготовка сечением 30 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С. Заготовка сечением 50 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С. Заготовка сечением 80 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С. Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 600 °С. Заготовка сечением 220 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 630 °С. |
|
Прокаливаемость стали 20ХН3А |
||||||||||
| Расстояние от торца, мм | Примечание | |||||||||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 7,5 | 9 | 12 | 15 |
21 |
39 | Закалка 830 °С |
| 43-51 |
42-50,5 |
41-50 |
39-49 |
37,5-47,5 |
35,5-46 |
33-43 |
31-40,5 |
27,5-35,5 |
22-31 |
Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
| Количество мартенсита, % | Критическая твердость, HRCэ | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
|
50 90 |
32-37 39-44 |
70-96 42-64 |
44-62 20-38 |
| Физические свойства стали 20ХН3А | ||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (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 | ||
