Сталь 20ХН4ФА
Общие сведения
| Заменитель |
| Сталь 18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА) |
| Вид поставки |
| Сотовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69.
Калиброванный пруток ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71. Трубы ОСТ 14-21-77. |
| Назначение |
| Клапаны впуска, болты, шпильки и другие ответственные детали, работающие в коррозионной среде при повышенных температурах (300-400 °С). |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Углерод (С) | 0.17-0.24 |
| Ванадий (V) | 0.10-0.18 |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.25-0.55 |
| Никель (Ni) | 3.75-4.15 |
| Фосфор (P), не более | 0.025 |
| Хром (Cr) | 0.70-1.10 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ10, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Образцы сечением 10 мм. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580 °С. | |||||
| 20 | 740 | 890 | 15 | 64 | 53 |
| 100 | 710 | 830 | 13 | 64 | 63 |
| 200 | 830 | 12 | 63 | 56 | |
| 300 | 670 | 820 | 12 | 61 | 99 |
| 400 | 590 | 700 | 12 | 70 | 92 |
| 500 | 445 | 580 | 11 | 57 | 82 |
| 600 | 205 | 360 | 13 | 50 | 104 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | σ0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 |
| Закалка 870 °С, вода. Охлаждение после отпуска в масле. | |||||
| 200 | 1200 | 1500 | 12 | 58 | 90 |
| 400 | 1150 | 1300 | 13 | 62 | 90 |
| 600 | 990 | 1040 | 16 | 65 | 120 |
Механические свойства прутка
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 630 °С, вода. | 25 | 685 | 880 | 12 | 50 | 98 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1200 °C, конца 800 °C. Сечения более 40 мм охлаждаются замедленно. |
| Свариваемость |
| не применяется для сварных конструкций. |
| Склонность к отпускной способности |
| склонна |
| Флокеночувствительность |
| чувствительна |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 710 |
| Ac3 | 750 |
| Mn | 310 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -50 | -80 |
| Закалка 870 °С, вода. Отпуск 200 °С, масло. | 100 | 60 | 80 | 71 |
| Закалка 870 °С, вода. Отпуск 400 °С, масло. | 110 | 79 | 72 | 63 |
| Закалка 870 °С, вода. Отпуск 600 °С, масло. | 116 | 82 | 70 | 60 |
Предел выносливости
| σ-1, МПа | n | σB, МПа | σ0,2, МПа |
| 480 | 1Е+6 | 1020 | 980 |
| 500 | 1Е+6 | 1070 | 1030 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 38 | 38 | 37 | 35 | 34 | 31 | 29 | 28 | 27 | |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.7 | 12.7 | 13.7 | 15.4 | ||||||
| Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м) | 11.7 | 12.7 | 13.7 | 15.4 |
Чувствительность к охрупчиванию
| Температура, °С | Время, ч | KCU, Дж/см2 |
| 325 | 1000 | 61 |
| 475 | 1000 | 22 |
Условные обозначения
| Механические свойства | |
| σB | временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа |
| σ0,2 | предел текучести условный, МПа |
| σсж | предел прочности при сжатии, МПа |
| σсж0,2 | предел текучести при сжатии, МПа |
| σ0,05 | предел упругости, МПа |
| σизг | предел прочности при изгибе, МПа |
| σ-1 | предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа |
| δ5 , δ4 , δ10 | относительное удлинение после разрыва, % |
| ψ | относительное сужение, % |
| ν | относительный сдвиг, % |
| ε | относительная осадка при появлении первой трещины, % |
| τК | предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа |
| τ-1 | предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа |
| KCU и KCV | ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2 |
| HRCэ и HRB | твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно) |
| HB | твёрдость по Бринеллю |
| HV | твёрдость по Виккерсу |
| HSD | твёрдость по Шору |
| Физические свойства | |
| E | модуль упругости нормальный, ГПа |
| G | модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
| ρn | плотность, кг/м3 |
| λ | коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C) |
| ρ | удельное электросопротивление, Ом∙м |
| α | коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С |
| с | удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С) |
Поделиться: