| Химический состав в % стали 20Х |
| C |
0,17 — 0,23 |
| Si |
0,17 — 0,37 |
| Mn |
0,5 — 0,8 |
| Ni |
до 0,3 |
| S |
до 0,035 |
| P |
до 0,035 |
| Cr |
0,7 — 1 |
| Cu |
до 0,3 |
| Fe |
~97 |
| Зарубежные аналоги марки стали 20Х |
| США |
5117, 5120, 5120H, G51170, G51200, H51200 |
| Германия |
20Cr4, 20CrS4 |
| Япония |
SCr420, SCr420H |
| Англия |
207 |
| Евросоюз |
20Cr4 |
| Болгария |
20Ch |
| Венгрия |
BC2 |
| Польша |
20H |
| Свойства и полезная информация: |
Удельный вес:7830 кг/м3
Термообработка: Нормализация
Твердость материала:HB 10-1=» 179 МПа
Температура критических точек:Ac1= «750 , Ac3(Acm) =» 825 , «Ar3(Arcm) =» 755 , «Ar1=» 665 , «Mn =» 390
Температура ковки, °С:начала «1260, конца 750. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Обрабатываемость резанием:в горячекатанном состоянии при HB 131 иσв=»460 МПа, Кυ тв. спл=1,3 и Кυ б.ст=1,7
Свариваемость материала:без ограничений кроме химико-термически обработанных деталей. Способы сварки: РДС, КТС без ограничений.
Флокеночувствительность:малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:не склонна. |
| Механические свойства стали 20Х |
| ГОСТ |
Состояние поставки, режим термообработки |
Сечение,мм |
σ0,2(МПа)
|
σв(МПа) |
δ5(%) |
ψ% |
KCU(кДж / м2) |
НВ, не более |
| ГОСТ 4543-71 |
Пруток. Закалка 880 °С, вода или масло; закалка 770-820 °С, вода или масло; отпуск 180 °С, воздух или масло |
15 |
640 |
780 |
11 |
40 |
59 |
|
| ГОСТ 10702-78 |
Сталь нагартованная калиброванная и калиброванная со специальной отделкой без термообработки |
|
|
590 |
5 |
45 |
|
207 |
| |
Пруток. Цементация 920-950 °С, воздух; закалка 800 °С, масло; отпуск 190 °С, воздух |
60 |
390 |
640 |
13 |
40 |
49 |
250 (поверхности 55-63) |
Механические свойства поковок из стали 20Х
|
| Термообработка |
Сечение,мм |
КП |
σ0,2(МПа)
|
σв(МПа) |
δ5(%) |
ψ% |
KCU(кДж / м2) |
НВ, не более |
| Нормализация |
до 100
100-300
300-500 |
195 |
195 |
390 |
26
23
20 |
55
50
45 |
59
54″
49 |
111-156 |
до 100
100-300 |
215 |
215 |
430 |
24
20 |
53
48 |
54
49 |
123-167 |
| до 100 |
245 |
245 |
470 |
22 |
48 |
49 |
143-179 |
| Закалка. Отпуск |
100-300 |
245 |
245 |
470 |
19 |
42 |
39 |
143-179 |
до 100
100-300 |
275 |
275 |
530 |
20
17 |
40
38 |
44
34 |
156-197 |
100-300
100-300 |
315
345 |
315
345 |
570
590 |
14
17 |
35
40 |
34
54 |
167-207
174-217 |
| Механические свойства стали 20Х в зависимости от температуры отпуска |
| Температура отпуска, °С |
σ0,2(МПа) |
σв(МПа) |
δ5(%) |
ψ% |
KCU(кДж / м2) |
| Пруток диаметром 25 мм. Закалка 900 °С, масло |
200
300
400
500
600 |
650
690
690
670
610 |
880
880
850
780
730 |
18
16
18
20
20 |
58
65
70
71
70 |
118
147
176
196
225 |
| Механические свойства стали 20Х при повышенных температурах |
| Температура испытаний, °С |
σ0,2(МПа) |
σв(МПа) |
δ5(%) |
ψ% |
KCU(кДж / м2) |
| Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с |
700
800
900
1000
1100
1200 |
120
63
51
33
21
14 |
150
93
84
51
33
25 |
48
56
64
78
98
|
89
74
88
97
100 |
|
| Предел выносливости стали 20Х |
σ-1, МПА
|
n |
Термообработка |
| |
107 |
σ4001/10000=»137 МПа,σ4001″/100000=»88 МПа,σ5001/10000=59 МПа |
| 235 |
Нормализация. σ0,2=295-395 МПа, σв=450-590 МПа, HB=143-179 |
| 395 |
Закалка. Высокий отпуск. σ0,2=490 МПа, σв=690 МПа, HB=217-235 |
| 412 |
Цементация. Закалка. Низкий отпуск. σ0,2=790 МПа, σв=930 МПа, HRC=57-63 |
| Ударная вязкость стали 20ХKCU, (Дж/см2) |
| Т=» +20 °С |
Т=» -20 °С |
Т=» -40 °С |
Т=» -60 °С |
Термообработка |
| 280-586 |
280-289 |
277-287 |
261-274 |
Пруток диаметром 115 мм. Закалка. Отпуск |
| Прокаливаемость стали 20Х(ГОСТ 4543-71) |
| Расстояние от торца, мм |
Примечание |
| 1,5 |
3 |
4,5 |
6 |
7,5 |
9 |
10,5 |
12 |
13,5 |
18 |
Закалка 860 °С |
| 38,5-49 |
34-46,5 |
29-44 |
24,5-40 |
22-35,5 |
32,5 |
30 |
28,5 |
27 |
24,5 |
Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
| Количество мартенсита, % |
Критическая твердость, HRCэ |
Критический диаметр в воде |
Критический диаметр в масле |
50
90 |
32-36
38-42 |
26-48
12-28 |
8-24
3-9 |
| Физические свойства стали 20Х |
| T(Град) |
E 10— 5(МПа) |
a106(1/Град) |
l(Вт/(м·град)) |
r(кг/м3) |
C(Дж/(кг·град)) |
R 109(Ом·м) |
| 20 |
2.16 |
|
42 |
7830 |
|
|
| 100 |
2.13 |
10.5 |
42 |
7810 |
496 |
|
| 200 |
1.98 |
11.6 |
41 |
7780 |
508 |
|
| 300 |
1.93 |
12.4 |
40 |
|
525 |
|
| 400 |
1.81 |
13.1 |
38 |
7710 |
537 |
|
| 500 |
1.71 |
13.6 |
36 |
|
567 |
|
| 600 |
1.65 |
14 |
33 |
7640 |
588 |
|
| 700 |
1.43 |
|
32 |
|
626 |
|
| 800 |
1.33 |
|
31 |
|
706 |
|
Расшифровка марки 20Х:простое обозначение говорит, что перед нами конструкционная сталь с 0,20% углерода и повышенным содержанием хрома, но так как после Х нет цифры это свидетельствует о том, что хрома менее 1,5 %.
Применение стали 20Х и термообработка изделий: скобы и шаблоны разных типов изготовляют из цементуемых сталей, причём в случае изготовления инструментов большой длины и сложной конфигурации применяются стали 15Х, 20Х, 15ХГ, закаливаемые после цементации в масле.
При изготовлении измерительного инструмента, не подвергающегося шлифованию, следует после черновой механической обработки производить улучшение (закалку с высоким отпуском). Инструмент, подвергшийся улучшению, при механической обработке позволяет получать чистую поверхность и значительно уменьшает деформацию при закалке.
Инструмент, изготовляемый из малоуглеродистой стали, подвергается цементации. Глубина цементации, в зависимости от толщины инструмента, находится в пределах от 0,4 до 0,6 мм для мелкого инструмента и до 1,2-1,3 для крупного.
Нагрев под закалку производят как в камерных печах, так и в соляных и свинцовых ваннах. Инструмент сложной конфигурации из высокоуглеродистых и легированных сталей при нагреве в ваннах подогревают путём двукратного или трёхкратного погружения в расплавленную соль. Охлаждают в горячем масле или расплавленной соли, что значительно уменьшает степень деформации.
