Круг 22мм сталь 20Х

Опис

Марка: 20Х (заменители: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ)
Использование в промышленности: втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении


Удельный вес: 7830 кг/м3
Термообработка: Нормализация
Твердость материала: HB 10 -1 = 179 МПа
Температура критических точек: Ac1 = 750 , Ac3(Acm) = 825 , Ar3(Arcm) = 755 , Ar1 = 665 , Mn = 390
Температура ковки, °С: начала 1260, конца 750. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 131 и σв=460 МПа, К υ тв. спл=1,3 и Кυ б.ст=1,7
Свариваемость материала: без ограничений кроме химико-термически обработанных деталей. Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.
Флокеночувствительность: малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.





Механические свойства стали 20Х


ГОСТ
Состояние поставки, режим термообработки
Сечение, мм
σ0,2 (МПа)
σв(МПа)
δ5 (%)
ψ %
KCU (кДж / м2)
НВ, не более


ГОСТ 4543-71
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



ГОСТ 10702-78
Сталь нагартованная калиброванная и 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 (поверхности 55-63)





Механические свойства поковок из стали 20Х


Термообработка
Сечение, мм
КП
σ0,2 (МПа)
σв(МПа)
δ5 (%)
ψ %
KCU (кДж / м2)
НВ, не более


Нормализация
до 100
100-300
300-500
195
195
390
26
23
20
55
50
45
59
54
49
111-156


до 100
100-300
215
215
430
24
20
53
48
54
49
123-167


до 100
245
245
470
22
48
49
143-179


Закалка. Отпуск

100-300
245
245
470
19
42
39
143-179


до 100
100-300
275
275
530
20
17
40
38
44
34
156-197


100-300
100-300
315
345
315
345
570
590
14
17
35
40
34
54
167-207
174-217





Механические свойства стали 20Х в зависимости от температуры отпуска


Температура отпуска, °С
σ0,2 (МПа)
σв(МПа)
δ5 (%)
ψ %
KCU (кДж / м2)


Пруток диаметром 25 мм. Закалка 900 °С, масло


200
300
400
500
600
650
690
690
670
610
880
880
850
780
730
18
16
18
20
20
58
65
70
71
70
118
147
176
196
225





Механические свойства стали 20Х при повышенных температурах


Температура испытаний, °С
σ0,2 (МПа)
σв(МПа)
δ5 (%)
ψ %
KCU (кДж / м2)


Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с


700
800
900
1000
1100
1200
120
63
51
33
21
14
150
93
84
51
33
25
48
56
64
78
98

89
74
88
97
100







Предел выносливости стали 20Х


σ-1, МПА
n
Термообработка



107
σ4001/10000=137 МПа, σ4001/100000=88 МПа, σ5001/10000=59 МПа


235
Нормализация. σ0,2=295-395 МПа, σв=450-590 МПа, HB=143-179


395
Закалка. Высокий отпуск. σ0,2=490 МПа, σв=690 МПа, HB=217-235


412
Цементация. Закалка. Низкий отпуск. σ0,2=790 МПа, σв=930 МПа, HRC=57-63





Ударная вязкость стали 20Х KCU, (Дж/см2)


Т= +20 °С
Т= -20 °С
Т= -40 °С
Т= -60 °С
Термообработка


280-586
280-289
277-287
261-274
Пруток диаметром 115 мм. Закалка. Отпуск





Прокаливаемость стали 20Х (ГОСТ 4543-71)


Расстояние от торца, мм
Примечание


1,5
3
4,5
6
7,5
9
10,5
12
13,5
18
Закалка 860 °С


38,5-49
34-46,5
29-44
24,5-40
22-35,5
32,5
30
28,5
27
24,5
Твердость для полос прокаливаемости, HRC




Количество мартенсита, %
Критическая твердость, HRCэ
Критический диаметр в воде
Критический диаметр в масле


50
90
32-36
38-42
26-48
12-28
8-24
3-9





Физические свойства стали 20Х


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
2.16

42
7830




100
2.13
10.5
42
7810
496



200
1.98
11.6
41
7780
508



300
1.93
12.4
40

525



400
1.81
13.1
38
7710
537



500
1.71
13.6
36

567



600
1.65
14
33
7640
588



700
1.43

32

626



800
1.33

31

706




Расшифровка марки 20Х: простое обозначение говорит, что перед нами конструкционная сталь с 0,20% углерода и повышенным содержанием хрома, но так как после Х нет цифры это свидетельствует о том, что хрома менее 1,5 %.
Применение стали 20Х и термообработка изделий: скобы и шаблоны разных типов изготовляют из цементуемых сталей, причём в случае изготовления инструментов большой длины и сложной конфигурации применяются стали 15Х, 20Х, 15ХГ, закаливаемые после цементации в масле.
При изготовлении измерительного инструмента, не подвергающегося шлифованию, следует после черновой механической обработки производить улучшение (закалку с высоким отпуском). Инструмент, подвергшийся улучшению, при механической обработке позволяет получать чистую поверхность и значительно уменьшает деформацию при закалке.
Инструмент, изготовляемый из малоуглеродистой стали, подвергается цементации. Глубина цементации, в зависимости от толщины инструмента, находится в пределах от 0,4 до 0,6 мм для мелкого инструмента и до 1,2-1,3 для крупного.
Нагрев под закалку производят как в камерных печах, так и в соляных и свинцовых ваннах. Инструмент сложной конфигурации из высокоуглеродистых и легированных сталей при нагреве в ваннах подогревают путём двукратного или трёхкратного погружения в расплавленную соль. Охлаждают в горячем масле или расплавленной соли, что значительно уменьшает степень деформации.
Уменьшение поводки достигают закалкой только рабочих поверхностей калибров
Отпуск измерительного инструмента производят в пределах 120-200°. Целью отпуска является снятие внутренних напряжений, возникших во время закалки. Эти напряжения служат одной из причин появления трещин при шлифовании, а также являются основной причиной самопроизвольного изменения размеров калибров при хранении (естественное старение). Явление естественного старения связано с весьма напряжённым состоянием структуры закалённой стали.
Появившийся в результате закалки тетрагональный мартенсит, имеющий искажённую решётку, неустойчив и стремится перейти в более устойчивую форму кубического мартенсита. Этот переход влечёт за собой изменение объёмов атомной решётки, а следовательно, и деформацию измерительного инструмента. При комнатной температуре этот переход происходит очень медленно, в течение нескольких месяцев и даже лет, а при повышенной температуре в течение нескольких часов или десятков минут. В заводской практике отпуск измерительного инструмента производят обычно в два приёма: вначале производят низкотемпературный отпуск после закалки в пределах 150-180° в течение 1-2 час., затем искусственное старение после шлифования путём нагрева при температуре 120-160° в течение 2-5 час.
Для старения инструмента, изготовленного из углеродистой стали, применяют нижний предел температур, а из легированной стали - верхний. Наилучшей средой для старения является масляная ванна. Длительный нагрев в электросушильном шкафу при 150° вызывает появление цвета побежалости.
На некоторых заводах для сохранения размеров измерительный инструмент подвергают обработке холодом.
Твёрдость измерительного инструмента должна быть в пределах Rс = 56-64.
При термической обработке резьбовых колец оправдывает себя практика закалки пробного кольца. Перед окончанием токарной обработки партии колец одно кольцо передают для закалки и по степени его деформации определяют припуск для доводки всей партии. Важно, чтобы весь режим закалки пробного кольца, как-то: температура нагрева и охлаждающей среды и продолжительность выдержки, - был записан и повторен без каких-либо изменений для всей партии.
Потерявшие свой размер калибры пробки, изготовленные из легированной и высокоуглеродистой сталей, можно восстановить отпуском их в масляной ванне при температуре 210- 230°. Диаметр увеличивается за счёт разложения остаточного аустенита.