Сталь 20Х

Общие данные

Заменитель
стали: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71. Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 13663-68.
Назначение
втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементируемые детали, к которым предъявляется требование высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.

Химический состав

Химический элемент %
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.30
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr) 0.70-1.00
Сера (S), не более 0.035

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, %
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
700 120 150 48 89
800 63 93 56 74
900 51 84 64 88
1000 33 51 78 97
1100 21 33 98 100
1200 14 25

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Пруток. Закалка 880 °С, вода или масло; закалка 770-820 °С, вода или масло; отпуск 180 °С, воздух или масло 15 640 780 11 40 59
Сталь нагартованная калиброванная со специальной отделкой без термообработки 590 5 45 207
Пруток. Цементация 920-950 °С, воздух; закалка 800 °С, масло; отпуск 190 °С, воздух. 60 390 640 13 40 49 250 55-63

Механические свойства поковок

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB
Нормализация
КП 195 <100 195 390 26 55 59 111-156
КП 195 100-300 195 390 23 50 54 111-156
КП 195 300-500 195 390 20 45 49 111-156
КП 215 <100 215 430 24 53 54 123-167
КП 215 100-300 215 430 20 48 49 123-167
КП 245 <100 245 470 22 48 49 143-179
Закалка. Отпуск.
КП 245 100-300 245 470 19 42 39 143-179
КП 275 <100 275 530 20 40 44 156-197
КП 275 100-300 275 530 17 38 34 156-197
КП 315 100-300 315 570 14 35 34 167-207
КП 345 100-300 345 590 17 40 54 174-217

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Пруток диаметром 25 мм. Закалка 900 °С, масло.
200 650 880 18 58 118
300 690 880 16 65 147
400 690 850 18 70 176
500 670 780 20 71 196
600 610 730 20 70 225

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1260, конца 760. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Свариваемость
сваривается без ограничений (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 131 и sB = 460 МПа Ku тв.спл. = 1.7, Ku б.ст. = 1.3 [81].
Склонность к отпускной способности
не склонна
Флокеночувствительность
малочувствительна

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 750
Ac3 825
Ar3 755
Ar1 665
Mn 390

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка +20 -20 -40 -60
Пруток диаметром 115 мм. Закалка. Отпуск. 280-286 280-289 277-287 261-274

Предел выносливости

s-1, МПа n sB, МПа s0,2, МПа Термообработка, состояние стали
 235  1Е+7  450-590  295-395 Нормализация. НВ 143-179
 295  1Е+7  690  490 Закалка. Высокий отпуск. НВ 217-235
 412  1Е+7  930  790 Цементация. Закалка. Низкий отпуск. HRCэ 57-63

Прокаливаемость

Закалка 860 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5  3  4.5  6  7.5  9  10.5  12  13.5  18
 38,5-49  34-46,5  29-44  24,5-40  22-35,5  32,5  30  28,5  27  24,5

 

Кол-во мартенсита, % Крит.диам. в воде, мм Крит.диам. в масле, мм Крит. твердость, HRCэ
50 26-48 8-24 32-36
90 12-28 3-9 38-42

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 216 213 198 193 181 171 165 143 133
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 84 83 76 74 71 67 62 55 50
Плотность, pn, кг/см3 7830 7810 7780 7710 7640
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 42 42 41 40 38 36 33 32 31
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) 10.5 11.6 12.4 13.1 13.6 14.0
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) 496 508 525 537 567 588 626 706

Зарубежные аналоги Стали 20Х

 

Поделиться:

Просмотров: 2 912