Сталь 20ХГМТА: высокопрочная легированная цементуемая сталь с отличной прокаливаемостью и пластичностью

Сталь 20ХГМТА – это высококачественная конструкционная легированная сталь, предназначенная для цементации, закалки и отпуска. Ее уникальное сочетание легирующих элементов (хрома, марганца, молибдена, титана) обеспечивает высокую прокаливаемость, прочность, вязкость, износостойкость и устойчивость к отпускной хрупкости. Сталь 20ХГМТА идеально подходит для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, трения и ударных нагрузок, где требуется высокая поверхностная твердость, прочная сердцевина и сопротивление усталости.

Расшифровка обозначения стали:

• 20: Содержание углерода около 0.20%
• Х: Хром (около 1%)
• Г: Марганец (около 1%)
• М: Молибден (около 0.3%)
• Т: Титан (около 0.1%)
• А: Высококачественная сталь (пониженное содержание серы и фосфора)

Химический состав стали 20ХГМТА (ГОСТ 4543-71):

• Углерод (C): 0.17 - 0.23% (обеспечивает способность к цементации и прочность)
• Хром (Cr): 0.8 - 1.1% (повышает прокаливаемость, твердость и износостойкость)
• Марганец (Mn): 0.8 - 1.1% (улучшает прокаливаемость и структуру)
• Молибден (Mo): 0.2 - 0.3% (повышает прокаливаемость, прочность, вязкость, улучшает сопротивление отпускной хрупкости)
• Титан (Ti): 0.08 - 0.15% (измельчает зерно, улучшает прочность, вязкость, свариваемость и повышает сопротивление росту зерна при нагреве)
• Кремний (Si): 0.17 - 0.37% (улучшает прочность и упругость)
• Сера (S): До 0.025% (вредная примесь, строгое ограничение)
• Фосфор (P): До 0.025% (вредная примесь, строгое ограничение)
• Никель (Ni): До 0.3% (улучшает вязкость)
• Медь (Cu): До 0.3% (улучшает коррозионную стойкость)

Роль легирующих элементов:

• Хром: Повышает прокаливаемость, твердость и износостойкость цементованного слоя.
• Марганец: Увеличивает прокаливаемость и способствует созданию более однородной структуры.
• Молибден: Повышает прокаливаемость, значительно улучшает прочность на растяжение и предел текучести, повышает вязкость, снижает склонность к отпускной хрупкости и повышает предел выносливости.
• Титан: Измельчает зерно, что способствует улучшению прочности, вязкости, и особенно, усталостной прочности, а также предотвращает рост зерна при высоких температурах.

Основные свойства стали 20ХГМТА:

• Высокая твердость поверхности после цементации и закалки: Достигает 58-62 HRC.
• Исключительная износостойкость цементованного слоя.
• Высокая прочность сердцевины: Способность выдерживать значительные статические нагрузки.
• Высокая вязкость и ударная прочность сердцевины: Обеспечивает устойчивость к хрупкому разрушению при ударных нагрузках.
• Отличная прокаливаемость: Позволяет получить высокую твердость цементованного слоя даже в крупных деталях.
• Высокая усталостная прочность: Благодаря комплексному легированию и измельчению зерна, имеет высокую устойчивость к циклическим нагрузкам.
• Устойчивость к отпускной хрупкости: Сохраняет высокую вязкость после отпуска при повышенных температурах.
• Прекрасная свариваемость.

Термическая обработка стали 20ХГМТА:

Термическая обработка включает в себя несколько этапов:

• Цементация: Насыщение поверхностного слоя углеродом при температуре 900-950 °C.
• Первый отжиг (или нормализация): Для снятия внутренних напряжений после цементации.
• Закалка сердцевины: Нагрев до температуры 860-880 °C и охлаждение в масле.
• Второй отжиг: Для подготовки к закалке поверхности.
• Закалка поверхности: Нагрев до температуры 760-790 °C и охлаждение в масле.
• Низкий отпуск: Нагрев до температуры 150-200 °C для снятия напряжений и повышения вязкости.

Области применения стали 20ХГМТА:

Сталь 20ХГМТА широко используется для изготовления:

• Зубчатых колес и шестерен: Для тяжелонагруженных коробок передач и редукторов, особенно работающих в условиях высоких циклических нагрузок и вибрации.
• Кулачковых валов: Для двигателей внутреннего сгорания.
• Валов и осей: Для различных машин и механизмов.
• Подшипников: Для тяжелонагруженных узлов, требующих высокой надежности.
• Шатунов: В двигателях внутреннего сгорания.
• Крепежных элементов: Высокопрочных болтов, гаек, шпилек.
• Других деталей, требующих высокой поверхностной твердости, вязкой сердцевины и отличной усталостной прочности.

Особенности при работе со сталью 20ХГМТА:

• Строгий контроль цементации: Важно обеспечить равномерное насыщение поверхностного слоя углеродом.
• Точное соблюдение режимов термической обработки: Каждый этап термической обработки имеет решающее значение для достижения требуемых свойств.
• Применение защиты от обезуглероживания: Предотвращение снижения твердости и износостойкости.
• Высокая свариваемость: Поддается сварке различными способами с применением соответствующих технологий.

Преимущества стали 20ХГМТА:

• Высокая твердость и износостойкость поверхности.
• Высокая прочность и вязкость сердцевины.
• Отличная прокаливаемость.
• Высокая усталостная прочность.
• Устойчивость к отпускной хрупкости.
• Отличная свариваемость.
• Оптимальное сочетание свойств для тяжелонагруженных деталей.

Недостатки стали 20ХГМТА:

• Сложность термической обработки (многоступенчатый процесс).
• Меньшая коррозионная стойкость по сравнению с нержавеющими сталями.
• Более высокая стоимость по сравнению с менее легированными сталями.

Заключение:

Сталь 20ХГМТА – это высококачественная, надежная и универсальная цементуемая сталь, идеально подходящая для изготовления широкого спектра ответственных деталей, работающих в самых сложных условиях эксплуатации. Благодаря своим уникальным свойствам, таким как отличная прокаливаемость, высокая прочность и вязкость, устойчивость к отпускной хрупкости и прекрасная свариваемость, сталь 20ХГМТА обеспечивает длительную и надежную работу оборудования.

---

Данная марка стали поставляется под заказ.

Подробности и сроки поставки Вы можете уточнить у менеджеров по телефону

+7 (495) 363-26-27