Сталь
20Х
Характеристики стали 20Х
Заменитель
Ближайшие аналоги: 15Х, 20ХН3А, 18ХГТ, AISI 5120, 20MnCr5 (1.7106). Применяется для цементуемых деталей средней прочности и износостойкости.
Вид поставки
Прутки, поковки, штамповки — в термически обработанном (отожженном или нормализованном) состоянии. Поставляется по ГОСТ 4543-71 для автомобилестроения, станкостроения, сельхозмашиностроения и общего машиностроения.
Назначение
Легированная конструкционная хромистая сталь, предназначенная для цементации с последующей закалкой и низким отпуском. Применяется для изготовления деталей, работающих под знакопеременными и износовыми нагрузками: шестерни, валы, оси, втулки, кулачки, поршневые пальцы, червяки. Подходит для деталей с толщиной стенки до 15 мм.
Химический состав
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Углерод (C) | 0,17–0,23 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,50–0,80 |
| Хром (Cr) | 0,80–1,10 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,025 |
| Сера (S) | ≤ 0,025 |
| Медь (Cu) | ≤ 0,30 |
Механические свойства (после цементации + закалка + низкий отпуск)
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Временное сопротивление σв, МПа | 850–1050 |
| Предел текучести σ0,2, МПа | 650–850 |
| Относительное удлинение δ5, % | ≥ 10 |
| Относительное сужение ψ, % | ≥ 40 |
| Твёрдость поверхности (HRC) | 58–62 |
| Твёрдость сердцевины (HRC) | 25–35 |
Технологические свойства
- Свариваемость: ограничена — требует предварительного подогрева (150–250°C) и последующего отжига. Не рекомендуется для ответственных сварных конструкций.
- Обрабатываемость резанием: хорошая в отожженном состоянии (HB 150–180).
- Цементуемость: хорошая — обеспечивает твёрдый износостойкий слой при умеренно вязкой сердцевине.
- Прокаливаемость: умеренная — критический диаметр в масле до 20–25 мм.
- Не склонна к флокенам — допускается применение в поковках.
Температура критических точек, °C
| Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
|---|---|---|---|
| ~780 | ~855 | ~700 | ~785 |
Ударная вязкость (KCU), Дж/см²
При +20°C — не менее 70 Дж/см²
При -40°C — не менее 40 Дж/см²
Предел выносливости (σ-1), МПа
При симметричном цикле изгиба — ~400 МПа (после цементации и термообработки)
Прокаливаемость
Умеренная. Критический диаметр в масле — до 20–25 мм. Рекомендуемая термообработка перед цементацией: нормализация с 880–920°C. После цементации — закалка с 800–830°C в масло + низкий отпуск 160–200°C.
Физические свойства
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 7850 |
| Температурный коэффициент линейного расширения (20–100°C), 1/°C | 11,7 × 10-6 |
| Теплопроводность (20°C), Вт/(м·°C) | 50 |
| Удельное электросопротивление (20°C), Ом·м | 0,22 × 10-6 |
| Модуль упругости (E), ГПа | 210 |