Сталь марки 20ХН
| Марка: 20ХН (заменители: 15ХР, 20ХНР, 18ХГТ) Класс: Сталь конструкционная легированная. Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1133-71. Трубы: ОСТ 14-21-77. Использование в промышленности: шестерни, втулки, пальцы, детали крепежа и другие детали, от которых требуется повышенная вязкость и умеренная прокаливаемость. |
| Химический состав в % стали 20ХН | ||
| C | 0,17 - 0,23 | |
| Si | 0,17 - 0,37 | |
| Mn | 0,4 - 0,7 | |
| Ni | 1 - 1,4 | |
| S | до 0,035 | |
| P | до 0,035 | |
| Cr | 0,45 - 0,75 | |
| Cu | до 0,3 | |
| Fe | ~96 | |
| Зарубежные аналоги марки стали 20ХН | |
| США | 3120 |
| Италия | 18NiCrMo5 |
| Швеция | 2510 |
| Дополнительная информация и свойства |
| Термообработка: Закалка и отпуск Твердость материала: HB 10 -1 = 197 МПа Температура критических точек: Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 805 , Ar3(Arcm) = 790 , Ar1 = 660 , Mn = 410 Температура ковки, °С: начала 1250, конца 830. Сечения до 50 мм охлаждаются на воздухе, 51-100 мм в мульде, 101-200 мм в закрытой мульде. Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Флокеночувствительность: чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: склонна. |
| Механические свойства прутка стали 20ХН сечением 15 мм | ||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| ГОСТ 4543-71 | Закалка 860 °С, вода или масло. Закалка 760- 810 °С, вода или масло. Отпуск 180 °С, вода или масло | 590 | 780 | 14 | 50 | 78 |
| Твёрдость стали 20ХН после термообработки |
| Режим обработки | НВ (HRCэ ) |
| Нормализация 860 °С Цементация 910 °С, 16 ч на глубину 1,6-1,8 мм. Подстуживание на воздухе до 860 °С, затем масло. Закалка 770-780 °С. Отпуск 190 °С | Сердцевина 262-290 Поверхность (59-62) |
| Механические свойства стали 20ХН в зависимости от сечения | ||||
| Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | KCU (кДж / м2) |
| Закалка 860 °С, масло. Отпуск 180 °С | ||||
| 20 40 80 110 | 750 600 520 510 | 1130 990 870 860 | 10 10 10 10 | 85 90 90 90 |
| Механические свойства образцов стали 20ХН сечением 10 мм в зависимости от температуры отпуска | ||||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HRC3 |
| Закалка 850 °С, масло. | ||||||
| 200 300 400 500 600 | 1050 1000 910 770 650 | 1290 1220 1100 950 770 | 11 - 11 14 20 | 48 50 51 54 60 | 90 80 75 110 180 | 62 60 - - - |
| Ударная вязкость стали 20ХН в зависимости от температуры, KCV, Дж/см2 | ||||||
| Т=-50 | Т=-20 | Т=20 | Т=200 | Т=300 | Т=400 | Термообраотка |
| 43 | 62 | 81-89 | 44-46 | 91-94 | 68-72 | Закалка, высокий отпуск |
| Предел выносливости стали 20ХН | |||
| σ-1, МПА | n | Образец диа- метром 6 мм | Термообработка |
| 320 210 | 20*106 20*106 | Гладкий С надрезом R=1 мм | Нормализация 830 °C. Отпуск 650-670 °C. σ0,2=340 МПа, σв=550 МПа, HB 170 |
| Прокаливаемость стали 20ХН | |||||||
| Расстояние от торца, мм | |||||||
| 3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 |
| 36,5-47,5 | 34-44,5 | 28-41 | 23-35,5 | 20,3-32 | 19-32 | 17,5-30 | 17,5-28 |
| Количество мартенсита, % | Критическая твердость, HRCэ | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
| 50 90 | 31-37 38-43 | 33-52 23-34 | 12-28 6-14 |
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| sв | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| sT | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
