Особенности стали 20Х
Сталь 20Х — пластичный и прочный сплав с легирующей добавкой — хромом. Материал стойкий к коррозии и жару. При комнатной температуре прокат плохо проводит ток: удельное электросопротивление: ρэ = 200-430 нОМ*м.
Из металла изготавливают серебрянку, калиброванный и шлифованный пруток, кованые заготовки, полосы, листы, трубы.
Заменители сплава 20Х — российские марки: 12ХН2, 20ХН, 18ХГТ и 15Х. За рубежом производят составы: H51200, G51170, 5117 (Америка), 20Cr4 (члены ЕС), 20CrS4, 20Cr4 (Германия).
Сплав входит в группу конструкционных легированных сталей.
Стандарты качества: № 10702-78, № 2879-2006, № 2591-2006.
Химические элементы марки стали 20Х
Маркировка показывает: в рецептуру входит 0,2% углерода, допустимое расхождение: 0,17 - 0,23%.
| Хром | Фосфор | Никель | Сера | Медь | Марганец | Кремний | Железо |
| 0,7-1,0 | 0,035 | 0,3 | 0,035 | 0,3 | 0,5 - 0,8 | 0,17 - 0,37 | ~ 97 |
| Cr | P | Ni | S | Cu | Mn | Si | Fe |
Плотность металла: 7830 кг/м3.
Характеристики стали 20Х
Твердость образца при испытании на приборе Бринелля — 179 МПа.
Для упрочнения материала применяют нормализацию. Режим отжига прутка ø 15 мм: T = 880 0C, охлаждение в воде или масле. Заготовку направляют на закалку T = 880 0C, среда для выхолаживания металла та же. Окончательная термическая обработка закаленного образца происходит при T = 180 0C. Сплав охлаждают в воде или масле.
Характеристики прутка ø 15 мм из стали 20Х после нормализации представлены в таблице.
| σв, МПа | σ0,2, МПа | δ5 | ψ | KCU |
| 780 | 640 | 11 | 40 | 59 |
| МПа | % | КДж/м2 |
При другом режиме термообработки получают иные показатели. Прочность и механические свойства сплава представлены в таблице. Образец — пруток ø 15 мм, который прошел операции:
- цементирование при T = 920-950 0C;
- охлаждение на воздухе;
- закалка при T = 800 0C;
- охлаждение в масле;
- отпуск при T = 180 0C;
- понижение температуры на воздухе.
| Механические свойства | HB |
| σв, МПа | σ0,2, МПа | δ5 | ψ | KCU | на поверхности | в сердцевине |
| 780 | 640 | 13 | 40 | 49 | 55-63 | 250 |
| МПа | % | КДж/м2 | МПа |
Ударная вязкость металла при разных температурах:
- T = 20 0C — 280-586 Дж/см2;
- T = -40 0C — 277-287 Дж/см2;
- T = -60 0C — 261-274 Дж/см2.
Технологическая обработка проката из стали 20Х
Металл сваривается без ограничений. Для соединений конструкций применяют методы: РДС, КТС.
Коэффициенты обрабатываемости металла резанием: Кυ б.ст=1,7 и К υ тв. спл=1,3. Образец:
- горячекатаный пруток;
- σв= 460 МПа;
- твердостью HB*10-1, равной 131 МПа.
Из стали 20Х изготавливают конструкции простой и сложной формы, которые отвечают повышенным требованиям к качеству поверхности, твердости сердцевины, прочности. Примеры:
- измерительный инструмент, шаблоны, калибры;
- кольца;
- детали под резьбу.
Это промышленные изделия, которые работают в условиях постоянного трения и не подлежат восстановлению: диски, шестерни, рычаги.
