Какими свойствами обладает сталь 20хгс

Какими свойствами обладает сталь 20хгс thumbnail

Марка: 20ХГСА (заменители: 30ХГСА)
Класс: Сталь конструкционная легированная
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006,  ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 4543-71, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка:  ГОСТ 14955-77. Полоса  ГОСТ 103-2006. Поковки и кованые заготовки: ГОСТ 1133-71, ГОСТ 4543-71.
Использование в промышленности: ходовые винты, оси, валы, червяки и другие детали, работающие в условиях износа и при знакопеременных нагрузках при температурах до 200 °С.

Химический состав в % стали 20ХГСА
C0,17 – 0,23Диаграмма химического состава стали 20ХГСА
Si0,9 – 1,2
Mn0,8 – 1,1
Niдо 0,3
Sдо 0,025
Pдо 0,025
Cr0,8 – 1,1
Cuдо 0,3
Fe~96
Зарубежные аналоги марки стали 20ХГСА
Болгария20ChGSA
Польша20HGS

Свойства и полезная информация:

Удельный вес: 7760 кг/м3
Термообработка:
Закалка 880oC, масло, Отпуск 500oC, вода
Температура ковки, °С: начала 1200, конца 800
Твердость материала: HB 10 -1 = 207 МПа
Температура критических точек: Ac1 = 755 , Ac3(Acm) = 840 , Ar1 = 690
Свариваемость материала: без ограничений. РДС, КТС, АрДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС – требуется последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием:  при HB 140-207,  К υ тв. спл=0,7 и Кυ б.ст=0,60
Флокеночувствительность:
не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Механические свойства стали 20ХГСА (ГОСТ 4543-71)
Режим термообработки
Сечение, ммσ0,2 (МПа)
σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2)
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или мало15640780124569
Механические свойства стали 20ХГСА в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С  σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2)HB
Образцы. Закалка 900 °С, выдержка после отпуска 30 мин, охлаждение на воздухе     
200
300
400
500
600
1520
1470
1340
1080
880
9
9
8
10
17
49
52
50
50
52
59
52
50
50
52
420
400
360
325
255
Ударная вязкость стали 20ХГСА KCU, (Дж/см2)
 Т= +20 °СТ= -20 °СТ= -40 °СТ= -50 °СТермообработка
80686451Нормализация 880 °С, воздух. Отпуск 650 °С. Закалка 880°С, масло.  Отпуск 580-600 °С
Физические свойства стали 20ХГСА
T (Град) r (кг/м3)
20 7760
Краткие обозначения:
σв– временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа ε– относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05– предел упругости, МПа – предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2– предел текучести условный, МПа σизг– предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10– относительное удлинение после разрыва, % σ-1– предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж– предел текучести при сжатии, МПа J-1– предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν– относительный сдвиг, % n– количество циклов нагружения
– предел кратковременной прочности, МПа  R и ρ– удельное электросопротивление, Ом·м
ψ– относительное сужение, % E– модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV– ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 T– температура, при которой получены свойства, Град
sT– предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа  l и λ– коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB– твердость по Бринеллю C– удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
HV– твердость по Виккерсу  pn и r– плотность кг/м3
HRCэ– твердость по Роквеллу, шкала С а– коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ), 1/°С
HRB– твердость по Роквеллу, шкала В σtТ– предел длительной прочности, МПа
HSD– твердость по Шору G– модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Источник

Калькулятор
металлопроката

Как заказать?

Каталог продукции

  • Арматура

  • Труба стальная

  • Лист стальной

  • Балка стальная

  • Уголок стальной

  • Швеллер стальной

  • Квадрат стальной

  • Полоса стальная

  • Проволока

  • Круг

  • Судосталь

  • Мостовая сталь

  • Шпунт Ларсена

  • Рельсы

Услуги

  • Продажа металлопроката
  • Металлобаза
  • Плазменная резка
  • Рубка металла гильотиной
  • Арматурная сетка

Конструкционная легированная сталь 20ХГСА

Марка 20ХГСА – назначение

Конструкционная легированная хромокремнемарганцовая сталь 20ХГСА используется для изготовления деталей, работающих при знакопеременных нагрузках, в условиях износа при температуре до 2000С – оси, ходовые винты, червяки, валы, другие изделия.

Сталь 20ХГСА – отечественные аналоги

Марка металлопроката

Заменитель

20ХГСА

30ХГСА

Характеристики

Марка

ГОСТ

Зарубежные аналоги

Классификация

20ХГСА

4543–71

есть

Сталь конструкционная легированная

10702–78

Материал 20ХГСА – технологические свойства

Флокеночувствительность

Свариваемость

Способы сварки

Склонность к отпускной хрупкости

не чувствительна

без ограничений

КТС, РДС, АДС (флюс + защитный газ), АрДС)

склонна

Марка 20ХГСА – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Кремний

Марганец

Никель

Сера

Углерод

Фосфор

Хром

0,9–1,2

0,8–1,1

0,3

0,025

0,17–0,23

0,025

0,8–1,1

Сталь 20ХГСА – механические свойства

Сортамент

ГОСТ

Размеры – толщина, диаметр

Термообработка

KCU

y

d5

sT

мм

кДж/м2

%

%

МПа

МПа

Пруток

4543–71

15

Закалка 8800С (масло). Отпуск 5000С (вода)

690

45

12

640

780

Материал 20ХГСА – твердость, Мпа

Сортамент

ГОСТ

HB 10-1

Пруток после отжига

4543–71

207

горячекатан.

10702–78

197

Марка 20ХГСА – температура критических точек, 0С

Критические точки

Ac1

Ac3

Ar1

Температура

755

840

690

Сталь – ударная вязкость, Дж/см2

Термообработка

KCU при температурах

-500С

-400С

-200С

+200С

Нормализация 8800С (воздух) Отпуск 6500С. Закалка 8800С (масло). Отпуск 580–6000С

51

64

68

80

Материал 20ХГСА – физические свойства

Т

R 109

E 10-5

l

a 106

r

C

Град

Ом·м

МПа

Вт/(м·град)

1/Град

кг/м3

Дж/ (кг·град)

20

7760

Марка 20ХГСА – точные и ближайшие зарубежные аналоги

Болгария

Польша

BDS

PN

20ChGSA

20HGS

Условные обозначения

Механические свойства

HB

KCU

y

d5

sT

МПа

кДж / м2

%

%

МПа

МПа

Твердость по Бринеллю

Ударная вязкость

Относительное сужение

Относительное удлинение при разрыве

Предел текучести

Предел кратковременной прочности

Свариваемость

Без ограничений

Сварка с ограничениями

Трудносвариваемая

Подогрев

нет

до 100–1200С

200–3000С

Термообработка

нет

есть

отжиг

Физические свойства

R

Ом·м

Удельное сопротивление

r

кг/м3

Плотность

C

Дж/(кг·град)

Удельная теплоемкость

l

Вт/(м·град)

Коэффициент теплопроводности

a

1/Град

Коэффициент линейного расширения

E

МПа

Модуль упругости

T

Град.

Температура

Купить металлопрокат из конструкционной легированной стали 20ХГСА в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону +7(812) 703-43-43. Специалисты компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.

Источник

Конструкционные легированные стали – сплавы, в состав которых входят определенные химические элементы (например, марганец, кремний и вольфрам). Эти элементы добавляют с целью воздействия на структуру и придания необходимых физических и химических свойств изделиям. Такие сплавы незаменимы во многих областях промышленности, в частности, строительстве и машиностроении. Машиностроительные стали используют для изготовления различных конструктивных деталей. Их основное отличие заключается в том, что они в обязательном порядке подвергаются термической обработке. Строительные стали чаще всего используют при получении сварных металлоконструкций, они не подвергаются термической обработке.

Качество и характеристики стали напрямую зависят от добавленных в нее легирующих элементов. Хром и марганец придают ей повышенную твердость (например, марка 30ХГСН2А), совокупность хрома и молибдена благотворно влияют на устойчивость к коррозии (например, марка 20ХГНМ), хром и кремний отвечают за приобретение прочности (например, марка 25ХГСА). Любая марка стали становится более устойчивой к влиянию со стороны окружающей среды, если содержание в ней хрома более 10%. Нержавеющими считаются те стали, в которых содержится хрома 12%. Как правило, в легированных конструкционных изделиях, хрома не более 3%.

По своей структуре стали разделяют на следующие классы: ферритный, бейнитный, мартенситный, аустенитный, перлитный и карбидный. В соответствии с численностью легирующих элементов в сплаве, специалисты различают следующие  разновидности изделий: низколегированная (менее 3%, например, марка 30ХМА), высоколегированная (более 10%), среднелегированная (3-10%, например, марка 25ХГСА). По химическому составу и техническим характеристикам, различают качественные, высококачественные и особовысококачественные стали.

Маркировка изделий

Все стали маркируют с использованием комбинации из букв и цифр. У каждой марки свое назначение. В начале маркировки указывается цифра, которая обозначает содержание углерода в данном сплаве. Исходя из его процентного содержания, различают следующие виды сталей: низкоуглеродистые (менее 0,25%), среднеуглеродистые (от 0,25% до 0,65%), высокоуглеродистые (более 0,65%). Например, в марках стали 30ХГСН2А и 30ХГСА содержится 0,3% углерода, поэтому они являются среднеуглеродистыми, а в марке стали 20ХГНМ – 0,2% углерода, что делает ее низкоуглеродистой.

Буквы, указанные в комбинации, свидетельствуют о содержании конкретного легирующего элемента. Чаще всего встречаются:

  • Х-хром;
  • Г-марганец;
  • Н-никель;
  • С-кремний;
  • Б – ниобий;
  • М-молибден.

После буквы иногда стоит цифра, что указывает на процентное содержание этого элемента. Если цифра отсутствует, количество элемента не превышает 1,5%. К примеру, в стали марки 25ХГСА содержится 0,25% углерода, а марганца и кремния менее 1,5%. Буква «А» в конце маркировки говорит о том, что сталь относится к категории высококачественных изделий, а буква «Ш» – к особовысококачественным изделиям. Таким образом, сталь марки 30ХГСН2А – высококачественная.

Сталь марки 20ХГНМ

Хромомарганцовоникелевая сталь с молибденом марки 20ХГНМ характеризуется содержанием 0,2% углерода и менее 1,5% марганца, никеля и молибдена. В общей сложности количество легирующих элементов приблизительно равно 4%, что свидетельствует об отношении этой марки к категории среднелегированных сталей.

В качестве термической обработке марки 20ХГНМ применяют закалку (при 860oC) и отпуск (при 150 – 180oC). Процесс закалки основан на перекристаллизации стали при нагреве до температуры выше критической. Отпуск всегда проводят после закалки, для того чтобы повысить вязкость и уменьшить остаточные напряжения. Марку 20ХГНМ используют для производства деталей, которые подвергаются высоким вибрационным и динамическим нагрузкам. Основные механические свойства стали 20ХГНМ: ударная вязкость – 590 кДж/м2, предел кратковременной прочности – 1180-1570 Мпа, предел текучести для остаточной деформации – 930 Мпа.

Сталь марки 25ХГСА

Хромокремнемарганцовая сталь марки 25ХГСА является высококачественной, она содержит 0,25% углерода, менее 1,5% марганца и кремния. В совокупности легирующих элементов менее 3%, поэтому она является низколегированной. К ее отличительным технологичным свойствам относится склонность к отпускной хрупкости и поражению флокенами. В качестве термической обработки прибегают к закалке (при 890oC) и отпуску (при 600oC).

Вид поставки марки 25ХГСА – сортовой прокат. В соответствии с ГОСТ выпускают: толстый лист (ГОСТ 11269-76), калиброванный пруток (ГОСТ 8560-78), полосы (ГОСТ 103-2006), серебрянка (ГОСТ 14955-77). В промышленности марку 25ХГСА используют для изготовления штампованных и сварных деталей, например, червяков, штоков или валов.

Сталь марки 30ХГСН2А

В стали марки 30ХГСН2А содержится 0,3% углерода, менее 1,5% марганца и кремния, около 2% никеля. В совокупности численность химических добавок приблизительно 5%, что говорит об отношении стали к категории среднелегированных. В конце маркировки стоит буква «А», что указывает на то, что сталь высококачественная. Свариваемость данной стали плохая (относится к трудносвариваемым изделиям).

Специфика термообработки марки 30ХГСН2А напрямую зависит от вида поставки: для толстых листов применяют закалку и отпуск, а для тонких листов – нормализацию. Нормализация заключается в нагреве сплава с дальнейшим охлаждением. Благодаря этому значительно повышаются механические свойства изделия (вязкость и пластичность). В промышленности марку 30ХГСН2А активно применяют для изготовления фланцев, валиков, шерстней и многих других тяжелонагруженных деталей, работающих под давлением при температурном режиме от -65 до 450оС.

Сталь марки 30ХГСА

В составе высококачественной стали марки 30ХГСА находится 0,3% углерода, марганца и кремнения менее 1,5 %. В совокупности легирующих элементов менее 3%, поэтому она является низколегированной. Сортамент марки 30ХГСА включает калиброванный и шлифованный прутки, кованые заготовки, тонкие и толстые листы, полосы, трубы.

Изначально марку использовали для нужд авиации, но со временем она стала пользоваться большим спросом в машиностроении. Марка 30ХГСА подвергается закалке и отпуску, что позволяет создавать такие высокопрочные детали, как фланцы, толкатели, лопатки, колеса, валы (работающие при высоких температурах). В качестве сварки марки 30ХГСА могут быть использованы следующие виды: дуговая, аргонодуговая, электрошлаковая.

Сталь марки 30ХМА

В жаропрочной хромомолибденовой стали марки 30ХМА содержится 0,3% углерода и менее 1,5% молибдена. Всего легирующих элементов не более 2%, поэтому сталь является низколегированной. Основным достоинством марки 30ХМА является отсутствие склонности к отпускной хрупкости. Для обработки используют закалку и отпуск. Сталь марки 30ХМА применяют для изготовления деталей, работающих при высоких температурах (около 400оС), например, фланцев или валов.

Смотрите про другие марки легированных сталей в этой статье

Источник

Страна Стандарт Описание
Россия ГОСТ 4543-2016 Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия

Характеристики стали 20ХГСА

Классификация Сталь конструкционная легированная высококачественная
Применение Ходовые винты, оси, валы, червяки и другме детали, работающие в условиях износа и при знакопеременных нагрузках при температурах до 200 °С.

Сталь хромокремнемарганцовая.

Химический состав 20ХГСА

Массовая доля элементов стали 20ХГСА по

ГОСТ 4543-2016

C
(Углерод)
Si
(Кремний)
Mn
(Марганец)
P
(Фосфор)
S
(Сера)
Cr
(Хром)
Mo
(Молибден)
Ni
(Никель)
V
(Ванадий)
Ti
(Титан)
Cu
(Медь)
N
(Азот)
W
(Вольфрам)
Fe
(Железо)
0,17 – 0,230,9 – 1,20,8 – 1,10,8 – 1,1остальное

Химический состав может быть изменён по договорённости с поставщиком: содержание кальция не должно превышать 0,003, также, как и содержание алюминия для цементируемых сталей не должно быть ниже 0,02. Эм = 0,3Cr + 0,5Ni + 0,7Cu.

Механические свойства стали 20ХГСА

Свойства по стандарту ГОСТ 4543-2016

Предел текучести, σт, МПа
 
Временное сопротивление 
разрыву, σв, МПа
 
Относительное удлинение δ5, % Относительное сужение ψ, %   Ударная вязкость KCU, Дж/см2
>635 >780 >12 >45 >69
Твердость по Бринеллю, HB  
Диаметр/толщина >5мм  
<207

Источник