Какими свойствами обладает сталь 20хгс
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 | ||
C | 0,17 – 0,23 | |
Si | 0,9 – 1,2 | |
Mn | 0,8 – 1,1 | |
Ni | до 0,3 | |
S | до 0,025 | |
P | до 0,025 | |
Cr | 0,8 – 1,1 | |
Cu | до 0,3 | |
Fe | ~96 |
Зарубежные аналоги марки стали 20ХГСА | |
Болгария | 20ChGSA |
Польша | 20HGS |
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, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или мало | 15 | 640 | 780 | 12 | 45 | 69 |
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 °С | Т= -20 °С | Т= -40 °С | Т= -50 °С | Термообработка |
80 | 68 | 64 | 51 | Нормализация 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 | Jк | – 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 | |
sв | – 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
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 | sв |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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 | sв |
---|---|---|---|---|---|
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 – 0,23 | 0,9 – 1,2 | 0,8 – 1,1 | 0,8 – 1,1 | остальное |
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