Сталь 20Х2Н4А

Сталь 20Х2Н4А: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки - Сталь 20Х2Н4А.

Общие сведения стали 20Х2Н4А

Заменитель марки

стали: 20ХГНР, 15ХГН2ТА, 20ХГНТР.

Вид поставки

Круг 20х2н4а, сортовой 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. Трубы ОСТ 14-21-77.

Применение

Шестерни, вал-шестени, пальцы и другие цементируемые, особо ответственные, высоконагруженные 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 стали 20Х2Н4А

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Марганец (Mn)	0.30-0.60
Медь (Cu), не более	0.30
Никель (Ni)	3.25-3.65
Сера (S), не более	0.025
Углерод (C)	0.16-0.22
Фосфор (P), не более	0.025
Хром (Cr)	1.25-1.65

Механические свойства стали 20Х2Н4А

Мех. свойства при повышенных температурах

Мех. свойства в зависимости от температуры отпуска

Мех. свойства в зависимости от сечения

Мех. свойства прутка

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания,°C	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин. Скорость деформации 0,002 1/с.
700	63	120	56	78
800	45	56	64	95
900	36	56	58	100
1000	22	37	63	100
1100	20	27	59	100
1150	16	26	65	100
1220	16	22	71	100

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска,°С	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²
Закалка 840°С, масло.
200	1360	1500	7	56	120
300	1280	1400	7	60	100
400	1140	1300	7	63	120
500	970	1170	10	67	220
600	790	1000	11	72	235

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²	HB
Закалка, отпуск
30	820	940	12	50	80	277
50	820	940	12	50	70	277
80	820	940	12	50	70	269
120	780	900	12	50	60	262
160	760	880	12	50	60	262
200	740	860	12	50	60	262
240	720	860	12	50	60	255

Механические свойства прутка

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_B, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м²	HB	HRC_э
Закалка 860°С, масло. Закалка 780°С, масло. Отпуск 180°С, воздух или масло.	15	1080	1270	9	45	78
Цементация 900-920°С, воздух. Закалка 780-810°С, масло. Отпуск 180-200°С, воздух.	50	1050	1220	12	45	118	360	57-64
Цементация 920-950°С. Нормализация 900-920°С, воздух или закалка 880-920°С, масло. Отпуск 630-660°С, воздух. Закалка 780-820°С, масло. Отпуск 150-200°С, воздух.	150	830	1080	9	35	78	321-420	57-64

Технологические свойства стали 20Х2Н4А

Температура ковки

Начала 1200, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-350 мм — в яме.

Свариваемость

трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием

После нормализации и отпуска при НВ 259 σ_B = 880 МПа K_{υ тв.спл.} = 0.72, K_υ б.ст. = 0.63 .

Склонность к отпускной способности

малосклонна

Флокеночувствительность

чувствительна

Температура критических точек стали 20Х2Н4А

Критическая точка	°С
Ac1	710
Ac3	800
Ar1	640

Ударная вязкость стали 20Х2Н4А

Ударная вязкость, KCU, Дж/см²

Состояние поставки, термообработка	+20	-20	-40	-70
Закалка 820 С, масло. Отпуск 500 С.	147	147	157
Образцы продольные из поковки (Закалка 880 С, масло. Закалка 780 С, масло. Отпуск 200 С)	65	61	63	62
Образцы поперечные из поковки (Закалка 880 С, масло. Закалка 780 С, масло. Отпуск 200 С)	32	33	35	30

Предел выносливости стали 20Х2Н4А

σ_-1, МПа	τ_-1, МПа	σ_B, МПа	σ_0,2, МПа	Термообработка, состояниестали
617	372	1220	1050	НВ 360
333	230	730	610	НВ 238
382		960	680	НВ 322
421		940	850

Прокаливаемость стали 20Х2Н4А

Нормализация 850 С. Закалка 840 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRC_э
3	5	10	15	20	30	40	50	60
41.5-49.5	40.5-48.5	35.5-45.5	31-40	28-36.5	25-33	23.5-31	23-30.5	22.5-30.5

Физические свойства стали 20Х2Н4А

Температура испытания,°С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	203
Плотность стали, pn, кг/м³	7850
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		24			18

При перепечатке материалов нашего марочника сталей и сплавов указывайте ссылку, пожалуйста.
Получить код нашей ссылки