Сталь марки 20ХН4ФА
| Марка: 20ХН4ФА (заменитель: 18Х2Н4МА) Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 4543-71, 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: клапаны впуска, болты, шпильки и другие ответственные детали, работающие в коррозионной среде при повышенных температурах (300— 400 °С). |
| Химический состав в % стали 20ХН4ФА | ||
| C | 0,17 - 0,24 | |
| Si | 0,17 - 0,37 | |
| Mn | 0,25 - 0,55 | |
| Ni | 3,75 - 4,15 | |
| S | до 0,025 | |
| P | до 0,025 | |
| Cr | 0,7 - 1,1 | |
| V | 0,1 - 0,18 | |
| Cu | до 0,3 | |
| Fe | ~93 | |
| Зарубежные аналоги марки стали 20ХН4ФА | |||
| США | 3310, 3415 | Германия | 1.5752, 14NiCr14 |
| Франция | 12NC15 | Англия | 655M13 |
| Дополнительная информация и свойства |
| Термообработка: Закалка и отпуск Температура ковки, °С: начала 1200, конца 800. Сечения более 40 мм охлаждаются замедленно. Твердость материала: HB 10 -1 = 269 МПа Температура критических точек: Ac1 = 710 , Ac3(Acm) = 750 , Mn = 310 Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций. Флокеночувствительность: чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: склонна. |
| Механические свойства стали 20ХН4ФА | |||||||
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| ГОСТ 4543-71 | Закалка 850 °С, масло. Отпуск 630 °С, вода. | 25 | 685 | 880 | 12 | 50 | 98 |
| Механические свойства образцов стали 20ХН4ФА сечением 10 мм при повышенных температурах | |||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 580 °С | |||||
| 20 100 200 300 400 500 600 | 740 710 - 670 590 445 205 | 890 830 830 820 700 580 360 | 15 13 12 12 12 11 13 | 64 64 63 61 70 57 50 | 53 63 56 99 92 82 104 |
| Механические свойства стали 20ХН4ФА в зависимости от температуры отпуска | |||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| Закалка °С, вода. Охлаждение после отпуска в масле | |||||
| 200 400 600 | 1200 1150 990 | 1500 1300 1040 | 12 13 16 | 58 62 65 | 90 90 120 |
| Ударная вязкость стали 20ХН4ФА KCU, (Дж/см2) | ||||
| Т= +20 °С | Т= -20 °С | Т= -50 °С | Т= -80 °С | Закалка 870 °С, вода. Температура отпуска, масло °С |
| 100 110 116 | 60 79 82 | 80 72 70 | 71 63 60 | 200 400 600 |
| Предел выносливости стали 20ХН4ФА | ||
| σ-1, МПА | n | Термообработка |
| 480 500 | 106 106 | σ0,2=980 МПа, σв=1020 МПа σ0,2=1030 МПа, σв=1070 МПа |
| Чувствительность стали 20ХН4ФА к охрупчиванию при старении | ||
| Время, ч | Температура, °С | KCU (Дж / см2) |
1000 1000 | Закалка 850 °С, масло 325 475 | 61 22 |
| Физические свойства стали 20ХН4ФА | ||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 360 | |||||
| 100 | 11.7 | 38 | 410 | |||
| 200 | 12.7 | 38 | 480 | |||
| 300 | 13.7 | 37 | 560 | |||
| 400 | 35 | 640 | ||||
| 500 | 34 | 720 | ||||
| 600 | 15.4 | 31 | ||||
| 700 | 29 | 1020 | ||||
| 800 | 28 | 1120 | ||||
| 900 | 27 | 1180 | ||||
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| sв | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| sT | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
