20ХГНР

Марка: 20ХГНР (заменители: , 12ХН3А, 12ХН2)
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 1051-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1133-71. Трубы: ОСТ 14-21-77.
Класс: Сталь конструкционная легированная
Использование в промышленности: зубчатые колеса, вал-шестерни, червяки, кулачковые муфты, валики, втулки и другие ответственные детали, работающие в условиях ударных нагрузок.

Химический состав в % стали 20ХГНР
C	0,16 - 0,23
Si	0,17 - 0,37
Mn	0,7 - 1
Ni	0,8 - 1,1
S	до 0,035
P	до 0,035
Cr	0,7 - 1,1
Ti	до 0,06
Cu	до 0,3
B	0,001 - 0,005
Fe	~96

Дополнительная информация и свойства

Температура ковки, °С: начала 1150, конца 800. Сечения более 60 мм охлаждаются замедленно.
Термообработка: Нормализация 930^oC, воздух, Закалка 840^oC, масло, Отпуск 200^oC, воздух.
Твердость материала: HB 10^-1 = 197 МПа
Температура критических точек: Ac₁ = 740 , Ac₃(Ac_m) = 830 , Ar₃(Arc_m) = 725 , Ar₁ = 650 , Mn = 365
Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. РДС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Механические свойства стали 20ХГНР
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σ_0,2(МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)	НВ(HRC_Э), не более
ГОСТ 4543-71	Нормализация 930-950 °С, воздух. Закалка 780-830 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух или масло	15	1080	1270	10	50	88	-
	Цементация 930-950 °С. Закалка 830-850 °С, масло. Отпуск 170-230 °С, воздух.	15	1360	1460	13	60	118	Поверхности (57-63)
		25	1310	1410	14	64	127	Поверхности (57-63)
		50	1160	1260	13	64	127	Сердцевины 340, поверхности (57-63)
		75	1080	1140	12	60	127	Сердцевины 321, поверхности (57-63)
		100	930	1040	17	66	127	Сердцевины 302, поверхности (57-63)
		150	880	1040	17	50	108	Сердцевины 268, поверхности (57-63)

Механические свойства стали 20ХГНР в зависимости от сечения
Сечение, мм	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₄ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)	HB
Нормализация 930 °С, воздух. Закалка 840 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух
25 50 75 100 150	1370 1110 970 920 830	1420 1200 1060 1000 1000	14 12 15 15 16	60 62 60 60 50	108 147 108 127 98	418 340 302 302 286

Механические свойства стали 20ХГНР в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)	HRC_Э
Закалка 860 °С, масло. Охлаждение после отпуска в масле
200 300 400 500 600	1250 1230 1180 970 690	1510 1400 1240 970 820	11 8 11 14 17	55 50 58 64 65	61 62 69 125 182	47 47 43 33 27

Механические свойства стали 20ХГНР при повышенных температурах
Температура испытаний, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, прокатанный. Скорость деформирования 20 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
800 900 1000 1100 1200	115 73 32 19 15	12 81 44 29 25	41 47 58 63 76	84 100 100 100 100

Ударная вязкость стали 20ХГНР KCU, (Дж/см²)
Т= +20 °С	Т= -20 °С	Т= -40 °С	Т= -60 °С Т= -80 °С	Термообработка
61 125	61 110	62 120	60 61 117 89	Закалка 860 °С, масло. Отпуск 200 °С, масло. HRC_Э 47 Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, масло. HRC_Э 33

Предел выносливости стали 20ХГНР
σ_-1, МПА	n	Термообработка
590	10⁷	Нормализация 930 °C, 3 ч, воздух. Закалка 840 °C, масло. Отпуск 200 °C, 2 ч. σ_в=1480 МПа

Прокаливаемость стали 20ХГНР
Расстояние от торца, мм										Примечание
1,5	3	4,5	6	9	12	15	21	27	39	Закалка 820 °С
43-48,5	43,5-49	43-49,5	42,5-49,5	41-49,5	39,5-49	38-48,5	35-47,5	31-45	26-40	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Критическая твердость, HRC_э	Критический диаметр в масле
39-41 40-44	100 50

σв

временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа

σ0,05

предел упругости, МПа

σ0,2

предел текучести условный, МПа

δ5, δ4, δ10

относительное удлинение после разрыва, %

σсж 0,05 и σсж

предел текучести при сжатии, МПа

относительный сдвиг, %

sв

предел кратковременной прочности, МПа

относительное сужение, %

KCU и KCV

ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2

предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа

твердость по Бринеллю

твердость по Виккерсу

HRCэ

твердость по Роквеллу, шкала С

HRB

твердость по Роквеллу, шкала В

HSD

твердость по Шору

относительная осадка при появлении первой трещины, %

Jк

предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа

σизг

предел прочности при изгибе, МПа

σ-1

предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа

J-1

предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа

количество циклов нагружения

R и ρ

удельное электросопротивление, Ом·м

модуль упругости нормальный, ГПа

температура, при которой получены свойства, Град

l и λ

коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)

удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]

pn и r

плотность кг/м3

коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С

σtТ

предел длительной прочности, МПа

модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Продукция марки 20ХГНР

Стальные квадраты

Конструкционные легированные шестигранники

Конструкционные полосы

Конструкционные квадраты