Сталь 20Х
Описание
Сталь 20Х
Сталь 20Х: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 20Х.
Общие сведения стали 20Х
Заменитель марки |
стали: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ. |
Вид поставки |
Круг 20х, лист 20х, 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. |
Применение |
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 стали 20Х
Химический элемент |
% |
Кремний (Si) |
0.17−0.37 |
Марганец (Mn) |
0.50−0.80 |
Медь (Cu), не более |
0.30 |
Никель (Ni), не более |
0.30 |
Сера (S), не более |
0.035 |
Углерод (C) |
0.17−0.23 |
Фосфор (P), не более |
0.035 |
Хром (Cr) |
0.70−1.00 |
Механические свойства стали 20Х
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания,°C |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
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 |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
HRCэ |
Пруток. Закалка 880 °C, вода или масло; закалка 770−820°С, вода или масло; отпуск 180 °C, воздух или масло |
15 |
640 |
780 |
11 |
40 |
59 |
|
|
Сталь нагартованная калиброванная со специальной отделкой без термообработки |
|
|
590 |
5 |
45 |
|
207 |
|
Пруток. Цементация 920−950°С, воздух; закалка 800 °C, масло; отпуск 190 °C, воздух. |
60 |
390 |
640 |
13 |
40 |
49 |
250 |
55−63 |
Механические свойства поковок
Термообработка, состояние поставки |
Сечение, мм |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
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 |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
Пруток диаметром 25 мм. Закалка 900 °C, 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 стали 20Х
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 σB = 460 МПа Kυ тв.спл. = 1.7, Kυ б.ст. = 1.3 . |
Склонность к отпускной способности |
не склонна |
Флокеночувствительность |
малочувствительна |
Температура критических точек стали 20Х
Критическая точка |
°С |
Ac1 |
750 |
Ac3 |
825 |
Ar3 |
755 |
Ar1 |
665 |
Mn |
390 |
Ударная вязкость стали 20Х
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 стали 20Х
σ-1, МПа |
n |
σB, МПа |
σ0,2, МПа |
Термообработка, состояниестали |
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 стали 20Х
Закалка 860 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
Расстояние от торца, мм / HRCэ |
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 стали 20Х
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 стали, pn, кг/м3 |
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 |
|
|