Сталь 20ХН3А: характеристики, состав и применение

20ХН3А — конструкционная легированная хромоникелевая сталь. Её применяют для нагруженных деталей, которым после цементации и термической обработки нужны высокая твёрдость поверхности, износостойкость и прочная вязкая сердцевина.

Основные требования к металлопродукции из 20ХН3А устанавливает ГОСТ 4543-2016 «Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия».

Расшифровка 20ХН3А

В обозначении марки:

• 20 — около 0,20 % углерода;
• Х — хром;
• Н3 — около 3 % никеля;
• А — высококачественная сталь с ограниченным содержанием серы и фосфора.

Сочетание хрома и никеля обеспечивает хорошую прокаливаемость и позволяет получать высокую прочность сердцевины после термической обработки.

Химический состав 20ХН3А

По ГОСТ 4543-2016 для 20ХН3А установлены следующие пределы содержания основных элементов:

Невысокое содержание углерода позволяет применять 20ХН3А для цементации. Поверхностный слой детали насыщается углеродом и после закалки получает высокую твёрдость, тогда как сердцевина остаётся более вязкой.

Механические свойства 20ХН3А

ГОСТ 4543-2016 устанавливает механические свойства контрольных образцов после предусмотренной стандартом термической обработки:

Испытательная термообработка включает закалку при 820 °C в масле и отпуск при 500 °C с последующим охлаждением в воде или масле.

Эти показатели относятся к испытательным образцам. Свойства готовой детали будут зависеть от её сечения и фактического режима термической и химико-термической обработки.

Твёрдость

Для металлопродукции из 20ХН3А в отожжённом или высокоотпущенном состоянии ГОСТ 4543-2016 устанавливает твёрдость не более 255 HB.

Стандарт также предусматривает поставку 20ХН3А с нормированной прокаливаемостью.

Применение стали 20ХН3А

20ХН3А используют преимущественно для ответственных цементуемых деталей, работающих при значительных контактных и динамических нагрузках.

Из неё изготавливают:

• зубчатые колёса и шестерни;
• валы и оси;
• червяки;
• втулки;
• муфты;
• другие детали приводов и механизмов.

Марка востребована в машиностроении и производстве редукторов, трансмиссионных узлов и другого оборудования, где поверхность детали должна сопротивляться износу, а сердцевина — выдерживать нагрузку без хрупкого разрушения.

Прокат из стали 20ХН3А

Круг 20ХН3А

Горячекатаный круг выпускается по сортаменту ГОСТ 2590-2006, технические требования к стали устанавливает ГОСТ 4543-2016.

Круг 20ХН3А используют как заготовку под валы, оси, зубчатые колёса, втулки и другие детали механической обработки.

Калиброванный круг применяется там, где требуется более точный размер и лучшее состояние поверхности исходной заготовки.

Квадрат 20ХН3А

Горячекатаный квадрат изготавливается по ГОСТ 2591-2006.

Квадратное сечение используют в качестве заготовки для последующей механической обработки или ковки, когда оно лучше соответствует форме будущей детали.

Шестигранник 20ХН3А

Горячекатаный шестигранный прокат выполняется по ГОСТ 2879-2006. Возможен также калиброванный шестигранник.

Кованый прокат 20ХН3А

Для деталей крупных сечений применяют кованые заготовки. Кованые круги и квадраты могут поставляться по ГОСТ 1133-71 с техническими требованиями к стали по ГОСТ 4543-2016.

Термическая обработка 20ХН3А

Для цементуемых деталей из 20ХН3А обычно применяют химико-термическую и последующую термическую обработку.

После цементации, закалки и отпуска получают твёрдый рабочий слой и более вязкую сердцевину. Конкретный режим выбирают под деталь: учитывают её размеры, требуемую глубину цементованного слоя, твёрдость поверхности и условия эксплуатации.

Поэтому режим испытательной термообработки, приведённый в ГОСТ 4543-2016 для определения механических свойств, не следует воспринимать как универсальный режим изготовления любой детали из 20ХН3А.

Прокат 20ХН3А от «СОЮЗ-МЕТАЛЛИСТ»

«СОЮЗ-МЕТАЛЛИСТ» поставляет круги, квадраты, шестигранники и кованые заготовки из стали 20ХН3А.

Работаем со складскими позициями и заказным изготовлением. Можем подобрать прокат по требуемому размеру, состоянию поставки и нормативной документации, в том числе крупные и нестандартные сечения.

Металлопродукция поставляется с документами о качестве изготовителя. При необходимости организуем резку, комплектование заказа и доставку по России.