Сталь 20хн3а и ее характеристики
В этой статье речь пойдет об одной из наиболее распространенных и широко используемых марок стали. Мы вкратце опишем то, для чего она применяется, расскажем об одной крайне любопытной термической процедуре, даже посоветуем вам ознакомиться с несколькими документами, такими как ГОСТ 8479-70, а также поведаем о химическом составе стали и расскажем, как он влияет на ее характеристики.
Применение
Итак, начнем с самого, на наш взгляд, очевидного, но не менее важного вопроса, а именно с того, для чего используется сталь 20хн3а. Чаще всего из этого сорта стали изготавливаются детали, которые в дальнейшем подвергаются процессу цементации. Это значит, что подобного рода деталям необходимо будет в дальнейшем совмещать в себе поверхностную твердость и внутреннюю пластичность.
Подобные требования обычно предъявляются изделиям, которые за время своей эксплуатации так или иначе будут подвержены нагрузкам, в том числе и ударным. В данном случае твердый поверхностный слой будет препятствовать деформации детали, а внутренний мягкий слой будет принимать на себя все физические последствия удара и поглощать их без вреда для детали. В данную категорию можно зачислить валы, шпильки, болты, зубчатые колеса и втулки, а также многое другое.
Цементация стали
И раз уж мы упомянули цементацию стали 20хн3а, то стоит рассказать вам, пусть и вкратце, о том, что собой представляет данный процесс. Сама суть процесса состоит в том, чтобы заведомо низкоуглеродистую (обычно до 0,2 % С) сталь насытить этим самым углеродом, тем самым придав ей твердости. Однако надо понимать, что подобный процесс науглеродит только поверхностный слой металлоизделия в пределах от 0,5 до 2 миллиметров, оставив середину мягкой и податливой.
Сам же процесс цементации, который и придает стали 20хн3а характеристики повышенной прочности, протекает при повышенных температурах (850-950 °С) в углеродсодержащей среде. На предприятиях обычно применяется газовая цементация с использованием метана или окиси углерода, однако подобную процедуру можно проводить и с использованием древесного угля или раствором углекислой натриевой соли.
При нагреве до вышеупомянутой температуры сталь переходит в активную фазу и адсорбирует в себя углерод из внешней среды. Однако этот процесс довольно медленный. Для науглероживания слоя в один миллиметр тратится от 4 до 10 часов, в зависимости от способа цементации.
Химический состав
Как известно, характеристики абсолютно всех марок стали зависят в первую очередь от легирующих элементов в ее конечном составе. Именно добавки химических элементов в итоге и придают стали необходимые свойства, будь то твердость или, наоборот, пластичность, устойчивость к коррозии либо ударным нагрузкам. Именно поэтому так важно порой бывает изучить состав стали. Проще всего это сделать, заглянув в соответствующий ГОСТ. Сталь 20хн3а упоминается во множестве ГОСТов, поэтому, дабы облегчить вам поиски, мы приведем перечень всех элементов и значения их массовой доли в составе стали прямо в этой статье.
Выглядит он следующим образом:
- Углерод – 0,2 %.
- Хром – 0,75 %.
- Никель – 2,95 %.
- Марганец – 0,45 %.
- Кремний – 0,27 %.
- Медь – 0,3 %.
- Сера и фосфор – 0,025 %.
Характеристики
Все основные свойства любой из марок стали неминуемо исследуются, далее проверяются и в конечном итоге заносятся в нормативно-технический документ, то бишь ГОСТ. К примеру, дабы лучше разобраться в теме статьи и в теме металлургии в целом, советуем вам обратить внимание на ГОСТ 8479-70, а также на ГОСТы 4543-71, 7417-75 и 103-2006. Изучая эти документы, вам, скорее всего, будут встречаться непонятные термины и обозначения, с которыми вам тоже не мешало бы ознакомиться, чтобы изучение подобных документов не давалось так тяжело.
Однако мы немного отвлеклись от темы. Так как мы уже ознакомились с химическим составом стали 20хн3а, то можем довольно точно определить основные ее свойства. Данная сталь, благодаря примесям никеля, хрома и меди, наделена неплохой устойчивостью к коррозии, что весьма важно для многих деталей, изготавливаемых из этого сорта стали. Помимо этого, повышенное содержание никеля повышает прокаливаемость, что, несомненно, облегчит процесс цементации.
За твердость здесь отвечает в первую очередь углерод, которого, несомненно, крайне мало для обеспечения изначальной твердости стали 20хн3а. Незначительно улучшает ситуацию кремний и хром, однако их воздействие на прочность и твердость стали крайне малозначительно.
fb.ru
Сталь 20Г — расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
Марка стали — 20Г
Стандарт — ГОСТ 1050
Заменитель — 20, 30Г
Сталь 20Г содержит в среднем 0,2% углерода, Г — указывает содержание марганца в стали около 1%.
Нелегированная специальная сталь 20Г применяется для изготовления втулок, трубок, штуцеров, осей, деталей сварных конструкций, сварных подмоторных рам, башмаков, косынок и других деталей невысокой прочности.
Химико-термически обработанная сталь 20Г применяется для изготовления поршневых пальцев, фрикционных дисков, пальцев рессор, кулачковых валиков, крепежа и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.
| Массовая доля основных химических элементов, % | |||
|---|---|---|---|
| C — углерода | Si — кремния | Mn — марганца | |
| 0,17-0,24 | 0,17-0,37 | 0,70-1,00 | |
| Температура критических точек, °С | |||
|---|---|---|---|
| Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
| 723 | 830 | 680 | 830 |
| Технологические свойства | |
|---|---|
| Ковка | Температура ковки, °С: начала 1260, конца 750. Сечение до 600 мм, отжиг с перекристаллизацией (или нормализация), одно переохлаждение, отпуск. |
| Свариваемость | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, контактная сварка без ограничений. |
| Обрабатываемость резанием | В нормализованном состоянии при HB 143-187: Kv твердый сплав = 1,00 Kv быстрорежущая сталь = 0,95 |
| Флокеночувствительность | Не чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
| Физические свойства | Температура испытаний, °С | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
| Модуль нормальной упругости E, ГПа | 204 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Плотность ρn, кг/м3 | 7820 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) | — | 78 | 67 | 48 | — | — | — | — | — | — |
| Удельное электросопротивление ρ, нОм*м | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 | |
| Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 | 12,5 | 13,4 | 14,4 | 15,1 | — | 15,2 | — | — | — | — |
| Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) | — | 525 | — | 554 | — | 689 | — | — | — | — |
tekhnar.ru
Сталь 20х23н18: характеристики, применение, виды
Бизнес 23 апреля 2018Жаропрочная сталь, которая отлично подходит для производства газотурбин, в последнее время стала использоваться намного чаще. Это обусловлено несколькими причинами. Дело в том, что в последнее время значительно вырос интерес к промышленной индустрии, а также достаточно чаще стали использовать методы высокотемпературной обработки стали. Поэтому жаропрочная нержавеющая сталь 20х23н18, характеристики которой отлично подходят для этих целей, стала пользоваться популярностью.
Общие сведения о материале
Если учитывать характеристики, то эта сталь может похвастаться такими преимуществами, как: технологичность материала, повышенная пластичность, высокий показатель жаропрочности. Что немаловажно — это то, что свариваемость этого металла достаточно высокая. Стоит также отметить, что сталь 20х23н18 относится к аустенитному классу металла. Основу для данного материала составляют такие два вещества, как никель и железо.
Листовая сталь изготавливается из сложнолегированного и аустенитного сплава. Он обязательно должен обладать высокой устойчивостью к любым агрессивным воздействиям окружающей среды. Атмосферная и почвенная влага также не должны оказывать существенного влияния на него. Сам по себе стальной жаропрочный лист марки 20х23н18 — это очень многофункциональный и удобный материал, который позволяет использовать его в самых разных условиях. Часто используется для того чтобы изготовить камеры сгорания, основное требование которых — это высокая устойчивость к температурам.
Классификация стали
Чаще всего жаропрочные стали используются для того, чтобы изготавливать детали, которые получить каким-либо другим путем просто невозможно. Одной из таких деталей стала лопатка для газотурбинных двигателей. Чаще всего ст 20х23н18, характеристики которой позволяют ей хорошо противостоять высоким температурам, подходит как нельзя лучше. Из нее же изготавливают и другие важные детали.
Операции для обработки стали
В промышленной сфере на сегодняшний день используются несколько операций, при помощи которых производят элементы для газотурбинных двигателей. В число таких входит ковка, шлифовка, механическая обработка, полировка и прецизионное литье. Для того чтобы пройти все эти стадии обработки, необходимо использовать достаточно качественную сталь. Можно использовать большое количество разных материалов, однако характеристики стали 20х23н18 указывают на то, что использовать ее выгоднее всего, так как она наиболее приспособлена для работы. Также ее можно использовать практически в любых климатических условиях. Благодаря всем этим качествам она стала наиболее распространенной в этой сфере.
Данная сталь очень устойчива к влиянию высоким температур, а также хорошо переживает резкие перепады этого показателя. Чаще всего она применяется на заводах по машиностроению. Изготавливается по определенным государственным стандартам, а потому ее качество гарантировано.
Состав продукции
Характеристики 20х23н18 металла обусловлено его составом. Высокую устойчивость к температурам дает железо и никель, которые входят в состав. Благодаря наличию определенного количества хрома в составе, удалось достичь высокой стойкости к коррозии, что и делает ее нержавеющей. Совсем небольшое, но все же есть содержание углерода в данной марке стали. Здесь очень важно отметить, что превышение показателя в 0,2% углерода в составе указывает уже на то, что металл некачественный. Помимо перечисленных веществ, которые дают определенные характеристики 20х23н18 металлу, есть также и такие, как фосфор, сера, марганец.
Такой состав приводит к тому, что удается получить не только жаропрочный материал, но и сталь, хорошо переносящую влагу. Никель в составе стали указывает на то, что материал обладает определенной пластичностью. Чтобы получить такие характеристики для 20х23н18 стали, она должна изготавливаться в дуговой печи. Для того чтобы в результате получить качественный материал данной марки, необходимо проводить сложный процесс производства с регулировкой температуры на каждом этапе.
Производство стали
Производство данного продукта достаточно сложное. Начальный этап должен протекать при температуре 1180 °С. Чем ближе к завершению подходит процесс, тем меньше должна быть и температура. Уменьшается она до тех пор, пока не достигнет предела в 900 °С. При таком показателе операция и завершается. На этом процесс деформации заканчивается и можно переходить к следующему этапу. Есть несколько способов провести термическую обработку материала. Первый метод — это нагрев до температуры 1100-1150 °С. Сталь закаляется, после чего проходит процесс охлаждения в воде, в масле или на воздухе.
При втором способе нагрев металла осуществляется до температуры в 1160 °С и увеличивается до 1180 °С. После также нужно охлаждать материал в воде. Для этого потребуется уже не менее четырех или пяти часов.
Использование стали
Применение стали 20х23н18 с характеристиками высокой устойчивости к температуре, коррозии и прочим негативным влияниям окружающей среды определило направленность использования материала. Использовать эту сталь можно практически в любой отрасли промышленности. Она применяется для изготовления авиационных деталей. Успешно используется при сборке печного оборудования. Сталь достаточно хорошо может выдерживать воздействие радиации, что и обусловило ее применение в тех местах, где имеется повышенный показатель этой характеристики. Например, на атомных станциях, ведь она высокопрочная и обладает огромными преимуществами.
Источник: fb.ru БизнесСталь Р6М5: характеристики, применение
Сталь ШХ15: характеристики, применение, свойства, расшифровка маркировки
Характеристики применения стали ШХ15, а также процесс ее производства привели к тому, что ее стали относить к группе конструкционных сталей.Структура сталиВажнейшее требование, которое предъявляется к …
БизнесСталь D2: характеристики и виды
Инструментальная сталь D2 характеристики имеет очень хорошие, несмотря на то что полностью нержавеющей её назвать нельзя. В ней недостаточное количество хрома для того, чтобы не подвергаться ржавчине, нужно минимум че…
БизнесСталь У8: характеристика, применение, расшифровка
Характеристики стали У8, как и других марок инструментального типа, обусловлены тем, что в составе находится такое вещество как углерод. Основное отличие этого материала от других сплавов заключается в том, что такие …
БизнесСталь 40х13: характеристики, применение, отзывы
Любая марка стали обладает своим набором характеристик и свойств. При производстве любого изделия металлурги пытаются сделать так, чтобы все требуемые характеристики были на максимальном уровне. Однако произвести спла…
БизнесХарактеристика стали Гадфильда: состав, применение
Металлургическая отрасль — одна из важнейших составляющих ВВП каждой страны, также она производит уникальные и полезные материалы. Без производимой металлургическими заводами продукции человечество не смогло бы обойти…
Домашний уютЧто такое изоляционная мембрана, человек, далекий от строительства, вряд ли догадается, а вот те, кто работает в этой сфере, хорошо знают, что без применения этого материала обеспечить качественную гидроизоляционную з…
Домашний уютКраска для металла по ржавчине антикоррозионная: обзор, виды, характеристики, применение и отзывы
При проведении ремонта довольно часто приходится сталкиваться с необходимостью окрашивания металлических изделий. Большой проблемой в этом случае выступает то, что металл способен окисляться при воздействии на его пов…
Домашний уютГеотекстиль иглопробивной: виды, технические характеристики, применение
Геотекстиль иглопробивной является уникальным материалом, сочетающим в себе относительно невысокую стоимость одновременно с отличительными техническими свойствами. Он обладает большей сферой использования, по сравнени…
Домашний уютПолуторный кирпич: виды, характеристики, применение
В последние годы особой популярностью на строительном рынке пользуется полуторный кирпич. Такая востребованность объясняется высокой надежностью и прочностью изделий. Прочитав данную статью, вы узнаете об основных осо…
monateka.com