Круг стальной 20Х: конструкционная легированная сталь для ответственных деталей
Круг стальной 20Х это горячекатаный сортовой прокат из хромистой конструкционной стали. Основной легирующий элемент хром (Cr) в диапазоне от 0,70 до 1,00 %, что обеспечивает повышенную прокаливаемость и прочность после термической обработки. Содержание углерода от 0,17 до 0,23 % позволяет получать сердцевину с достаточной вязкостью при сохранении твёрдости поверхностного слоя. Круг 20Х применяется для изготовления деталей, работающих при умеренных динамических нагрузках и требующих износостойкой поверхности.
Химический состав и механические свойства
Сталь 20Х относится к группе цементуемых сталей. После цементации, закалки и низкого отпуска поверхностная твёрдость достигает 5662 HRC, при этом сердцевина сохраняет ударную вязкость не менее 59 Дж/см. Предел текучести в нормализованном состоянии составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву от 390 до 590 МПа в зависимости от диаметра круга. Прокат поставляется в соответствии с ГОСТ 4543-71 и ГОСТ 2590-2006.
| Диаметр, мм | Марка стали | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Твёрдость после цементации, HRC |
|---|---|---|---|---|
| от 10 до 25 | 20Х | от 275 до 295 | от 490 до 590 | от 58 до 62 |
| от 30 до 50 | 20Х | от 245 до 265 | от 440 до 540 | от 56 до 60 |
| от 55 до 80 | 20Х | от 225 до 245 | от 390 до 490 | от 56 до 60 |
Технологические особенности обработки
Круг стальной 20Х хорошо поддаётся механической обработке резанием в отожжённом состоянии. Свариваемость ограниченная рекомендуется подогрев до температуры от 150 до 200 C и последующий отпуск для снятия напряжений. Для достижения оптимального сочетания прочности и пластичности применяют нормализацию при температуре от 860 до 880 C. Цементацию проводят при температуре от 900 до 950 C с последующей закалкой в масле.
Области применения круга 20Х
- Шестерни, валы-шестерни и червяки для редукторов общего назначения
- Поршневые пальцы, оси и втулки в двигателях внутреннего сгорания
- Кулачковые шайбы, толкатели и распределительные валы в гидросистемах
- Детали ходовой части сельскохозяйственной техники (оси катков, пальцы гусениц)
- Элементы крепежа повышенной точности (шпильки, болты) для станкостроения
Преимущества круга 20Х перед углеродистыми сталями
По сравнению с нелегированными сталями типа 20 или 45, круг 20Х обеспечивает на 3040 % более высокую прокаливаемость при одинаковом сечении. Хром стабилизирует структуру при цементации, предотвращая рост зерна и снижая склонность к перегреву. Это позволяет получать стабильную твёрдость поверхности при меньшей деформации деталей после закалки. Для узлов, работающих в условиях трения скольжения при нагрузках до 150 МПа, круг 20Х является экономически обоснованной альтернативой сталям 12ХН3А или 18ХГТ.
Вопросы и ответы
Какие диаметры круга 20Х наиболее востребованы?
Наибольшим спросом пользуются диаметры от 12 до 50 мм они используются для изготовления валов и шестерён в редукторах. Диаметры от 60 до 100 мм применяются для крупных осей и валов в горнодобывающем оборудовании.
Можно ли использовать круг 20Х без термообработки?
В состоянии поставки (горячекатаном или нормализованном) сталь 20Х имеет умеренную прочность до 590 МПа. Для ответственных деталей, работающих при циклических нагрузках, обязательна цементация с закалкой. Без термообработки круг применяют только для неответственных элементов.
Чем отличается круг 20Х от стали 20?
Основное отличие наличие хрома (от 0,70 до 1,00 %), который повышает прокаливаемость и позволяет получать твёрдый поверхностный слой после цементации. Сталь 20 без легирования не обеспечивает твёрдость выше 45 HRC при аналогичной обработке.
Какие стандарты регламентируют поставку круга 20Х?
Химический состав и механические свойства по ГОСТ 4543-71. Размеры и предельные отклонения по ГОСТ 2590-2006. Допускается поставка по ТУ при специальных требованиях к ударной вязкости.