Сталь 20Х

Для изготовления цементуемых деталей с повышенной прочностью и износостойкостью применяют конструкционную легированную сталь 20Х, изготовленную в соответствии с нормами ГОСТ 8731-87, 4543-2016, 10702-2016.

Отечественные заменители 15Х, 20ХН, 18ХГТ, зарубежные аналоги 5117, 5120Н (США), 20Cr4 (Германия), 207(Англия), прочие. Возможность замены устанавливают после сравнения свойств сталей и требований, предъявляемых к эксплуатации.

Характеристики марки и применение

На свойства металлоизделий, в первую очередь, влияет марка стали и качество её изготовления.

Расшифровка стали 20Х: около 0.20% углерода и 1% хрома. Кроме этого, в состав входят (проценты): 

• примерно 97 железа;
• 0.17 ‒ 0.37 кремния;
• 0.5 ‒ 0.8 марганца;
• до 0.3 никеля, меди;
• содержание фосфора, серы не превышает 0.035.

Из стали 20Х выпускают бесшовные, сварные трубы, изделия сортового проката, листы, полосы, поковки. Используют материал для выпуска горячекатаного листового проката, деталей для машин, механизмов, трубопроводной арматуры, работающих на износ при воздействии трения. Задействуют сплав в тех случаях, когда требуется повышенная твёрдость при обычной прочности сердцевины.

Технологические особенности

• основной способ термообработки путём нормализации;
• твёрдость НВ 10-1=179 МПа;

• ковку начинают при 1260, заканчивают при 750°С, дальнейшие операции: для заготовок сечением менее двухсот миллиметров ‒ охлаждение на воздухе, для больших размеров используют низкотемпературный отжиг;
• неограниченная свариваемость всевозможными методами, например, контактная точечная или ручная дуговая;
• отсутствие отпускной хрупкости;
• незначительная чувствительность к образованию флокенов.

Способы обработки

• для измерительных инструментов после предварительной подготовки проводят закалку с высоким отпуском или для сохранности точности геометрии подвергают холодовому воздействию;
• скобы, шаблоны улучшают путём цементации с глубиной, зависящей от размера металлоизделия;
• детали сложной конфигурации подвергают закалке в печи, соляной, свинцовой ванне;
• после многократного погружения в солевой расплав проводят масляное охлаждение для снижения деформирования;
• для ликвидации внутреннего напряжения осуществляют отпуск в интервале 120 ー 200°С;
• при термообработке резьбовых колец практикуют метод "пробного кольца".

Механические свойства  для температурного изменения от 200 до 600 градусов

Данные приведены для прутков сечением двадцать пять миллиметров, подвергшихся закалке при 900°С:

• предел текучести 650 ‒ 610 МПа;
• временное сопротивление на разрыв 880 ‒ 730 МПа;
• относительное удлинение 18 ‒ 20%;
• относительное сужение 58 ‒ 70%;
• ударная вязкость 118 ‒ 225 кДж/м2;

Физические свойства