Сталь 20ХН2М (20ХНМ)
Общие сведения
| Заменитель |
| Сталь 15ХР, Сталь 25ХГНР, Сталь 20ХГР, Сталь 20ХНР. |
| 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. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 4543-71. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСт 4543-71, ГОСТ 1133-71. Трубы ОСТ 14-21-77. |
| Назначение |
| Шестерни, полуоси, сателлиты, кулачки, шарниры и другие детали. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Углерод (C) | 0.15-0.22 |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Молибден (Mo) | 0.20-0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.40-0.70 |
| Никель (Ni) | 1.60-2.00 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr) | 0.40-0.60 |
| Сера (S), не более | 0.035 |
Механические свойства
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Поперечные образцы. Закалка 860 °С, малсо. Выдержка при отпуске 2 ч. | |||||
| 200 | 1210 | 1420 | 5 | 21 | 38 |
| 600 | 970 | 1010 | 12 | 42 | 52 |
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
| Сечение, мм | t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Поперечные образцы. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 200 °С, 2 ч, воздух. | ||||||
| 11 | 20 | 1210 | 1420 | 5 | 21 | 38 |
| 8 | -40 | 1260 | 1470 | 4 | 21 | |
| 8 | -70 | 1280 | 1480 | 4 | 21 | |
| Поперечные образцы. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 600 °С, 2 ч, воздух. | ||||||
| 11 | 20 | 970 | 1010 | 12 | 42 | 52 |
| 8 | -40 | 1010 | 1060 | 11 | 27 | |
| 8 | -70 | 1030 | 1090 | 11 | 23 | |
Механические свойства прутка
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
| Закалка 860 °С, масло. Закалка 780 °С, масло. Отпуск 200 °С, вода или масло. | |||||||
| 15 | 685 | 880 | 11 | 50 | 78 | ||
| Цементация 930-950 °С, воздух. Закалка 810-830 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. | |||||||
| <30 | 930 | 1180 | 11 | 50 | 78 | 341 | 57-63 |
| 30-50 | 830 | 1080 | 10 | 40 | 59 | 250-320 | 57-63 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1200 °C, конца 800 °C. Для заготовок сечением более 60 мм охлаждение медленное. |
| Свариваемость |
| РДС с подогревом и последующей термообработкой. |
| Склонность к отпускной способности |
| не склонна |
| Флокеночувствительность |
| чувствительна |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 720 |
| Ac3 | 825 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -40 | -70 |
| Заготовки сечением 11 мм. Закалка 860 °С, масло. Отпуск при температуре 300 °С, 2 ч. | 75 | 50 | 37 |
| Заготовки сечением 11 мм. Закалка 860 °С, масло. Отпуск при температуре 400 °С, 2 ч. | 87 | 63 | 54 |
| Заготовки сечением 11 мм. Закалка 860 °С, масло. Отпуск при температуре 500 °С, 2 ч. | 158 | 84 | 63 |
Прокаливаемость
Закалка 810 °С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||
| 4 | 6 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 | 48 |
| 35.5-46.5 | 35-46.5 | 27-38.5 | 22-34 | 21-30 | 20.5-29.5 | 19.5-29.5 | 28 |
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: