Класс: Сталь конструкционная легированная
Использование в промышленности: шестерни, валы, втулки, силовые шпильки, болты, муфты, червяки и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах.
Удельный вес: 7850 кг/м3
Термообработка: Закалка и отпуск.
Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Заготовка сечением до 10 мм охлаждается на воздухе, 101-300 мм в яме.
Твердость материала: HB 10 -1 = 255 МПа.
Температура критических точек: Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 810 , Ar3(Arcm) = 700 , Ar1 = 615 , Mn = 340
Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 177, σв=610 МПа, Кυб.ст=0,95
Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом.
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна. |
| Механические свойства стали 20ХН3А |
| ГОСТ |
Состояние поставки, режим термообработки |
Сечение, мм |
КП |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (Дж / см2) |
НВ (HRCЭ), не более |
| ГОСТ 4543-71 |
Пруток. Закалка 820 °С, масло.
Отпуск 500 °С, вода или масло |
15 |
- |
735 |
930 |
12 |
55 |
108 |
- |
| ГОСТ 8479-70 |
Поковки. Закалка. Отпуск |
До 100 |
590
685 |
590
685 |
735
835 |
14
13 |
45
42 |
59
59 |
235-277
262-311 |
| |
Цементация 920-950 °С. Нормализация 870-890 °С, воздух. Отпуск 630-660 °С, воздух. Закалка 790-810 °С, масло.
Отпуск 180-200, воздух. |
100 |
- |
690 |
830 |
11 |
50 |
69 |
Сердцевины
240
Поверхности
(59-63) |
| Механические свойства стали 20ХН3А в зависимости от сечения |
| Сечение, мм |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) |
δ4 (%) |
ψ % |
KCU (Дж / см2) |
HRCЭ |
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух |
5
15
20 |
1120
1180
1080 |
1420
1370
1270 |
12
13
13 |
55
65
65 |
86
76
89 |
44
44
44 |
| Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, воздух |
30
50
80
220
220 |
700
610
580
510
570 |
800
730
700
660
690 |
20
19
23
14
23 |
70
71
68
51
67 |
167
167
167
167
157 |
-
-
-
-
- |
| Механические свойства стали 20ХН3А в зависимости от температуры отпуска |
| Температура отпуска, °С |
σ0,2 (МПа) |
σв(МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (Дж / см2) |
HRCЭ |
| Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло |
200
300
400
500
600 |
1270
1260
1180
960
720 |
1510
1370
1260
1000
780 |
15
12
13
19
24 |
60
62
64
66
73 |
73
54
59
83
162 |
43
42
39
32
22 |
| Предел выносливости стали 20ХН3А |
| σ-1, МПА |
J-1, МПА |
n |
Термообработка |
382
338
421 |
-
225
- |
106 |
σв=960 МПа. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 200 °С.
σв=730 МПа. Закалка 820 °С, масло. Отпуск 500 °С.
σв=940 МПа. Закалка 800 °С, масло. Отпуск 500 °С. |
| Ударная вязкость стали 20ХН3А KCU, (Дж/см2) |
| Т= 20 °С |
Т= -20 °С |
Т= -40 °С |
Т= -50 (60) °С |
Термообработка |
167
167
167
196
167 |
-
-
-
122
- |
69
83
69
100
118 |
64
73
-
(86)
78 |
Заготовка сечением 30 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С.
Заготовка сечением 50 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С.
Заготовка сечением 80 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С.
Нормализация 860 °С, воздух. Закалка 810 °С, масло. Отпуск 600 °С.
Заготовка сечением 220 мм. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 630 °С. |
| Прокаливаемость стали 20ХН3А |
| Расстояние от торца, мм |
Примечание |
| 1,5 |
3 |
4,5 |
6 |
7,5 |
9 |
12 |
15 |
21 |
39 |
Закалка 830 °С |
| 43-51 |
42-50,5 |
41-50 |
39-49 |
37,5-47,5 |
35,5-46 |
33-43 |
31-40,5 |
27,5-35,5 |
22-31 |
Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
| Количество мартенсита, % |
Критическая твердость, HRCэ |
Критический диаметр в воде |
Критический диаметр в масле |
50
90 |
32-37
39-44 |
70-96
42-64 |
44-62
20-38 |
| Физические свойства стали 20ХН3А |
| 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 |
2.12 |
|
36 |
7850 |
|
270 |
| 100 |
2.04 |
11.5 |
35 |
7830 |
494 |
300 |
| 200 |
1.94 |
11.7 |
34 |
|
507 |
350 |
| 300 |
1.88 |
12 |
33 |
7760 |
523 |
450 |
| 400 |
1.69 |
12.6 |
33 |
|
536 |
550 |
| 500 |
1.69 |
12.8 |
31 |
|
565 |
650 |
| 600 |
1.53 |
13.2 |
31 |
7660 |
586 |
|
| 700 |
1.38 |
13.6 |
30 |
|
624 |
|
| 800 |
1.32 |
11.2 |
28 |
|
703 |
