Сталь 20Х

Сталь 20Х

 

Общие сведения

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 

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