Сталь 20Х – это конструкционная хромистая легированная сталь, обладающая повышенной прочностью, хорошей обрабатываемостью и устойчивостью к износу. В состав входит хром, который улучшает механические свойства и увеличивает стойкость к коррозии.

Эта марка стали используется в машиностроении, приборостроении и нефтегазовой отрасли, особенно для деталей, работающих под нагрузкой и в условиях трения.

Химический состав

Химический состав стали 20Х регламентируется ГОСТ 4543-2016 и представлен в следующем диапазоне:

Хром в составе повышает прочность, твердость и износостойкость стали, а также увеличивает её способность к цементации.

Свойства стали 20Х

Основные свойства стали 20Х включают:

• Высокую прочность и твердость – за счет легирования хромом и возможности термообработки.
• Хорошую износостойкость – особенно после цементации или закалки.
• Удовлетворительную свариваемость – при необходимости сварку проводят с предварительным подогревом и последующим отжигом.
• Хорошую обрабатываемость – сталь поддается механической обработке, но требует качественного режущего инструмента.
• Повышенную устойчивость к коррозии – выше, чем у углеродистых сталей, но ниже, чем у нержавеющих марок. 

Виды изделий из стали 20Х

Сталь 20Х выпускается в различных формах, включая:

• Круглый и квадратный прокат;
• Полосовой и листовой металл;
• Трубы (бесшовные и сварные);
• Поковки, штамповки, литые заготовки;
• Метизы (болты, гайки, валы, шестерни). 

Характеристики стали 20Х

Механические и физические характеристики стали 20Х зависят от термообработки. Средние показатели:

• Плотность: 7,85 г/см³;
• Теплопроводность: 42 Вт/(м·К);
• Коэффициент линейного расширения: 12,5·10⁻⁶ 1/°C;
• Электропроводность: 0,7 МСм/м.

Эти характеристики делают сталь 20Х универсальным материалом для различных отраслей.

Механические свойства

После термообработки сталь 20Х приобретает следующие механические свойства:

После цементации и закалки твердость поверхности может достигать 58–62 HRC, что делает её устойчивой к истиранию.

Области применения

Благодаря отличному сочетанию прочности, твердости и износостойкости, сталь 20Х широко применяется в:

• Машиностроении – валы, шестерни, оси, муфты, втулки.
• Автомобилестроении – зубчатые передачи, распределительные валы.
• Нефтегазовой промышленности – трубы, соединительные элементы.
• Энергетике – элементы паровых турбин, насосное оборудование.
• Металлургии – прокатные валки, направляющие.

Термическая обработка

Для улучшения эксплуатационных характеристик сталь 20Х подвергают термообработке:

• Отжиг (820–850 °C, медленное охлаждение) – снижает твердость, улучшает обрабатываемость.
• Нормализация (850–880 °C, охлаждение на воздухе) – улучшает механические свойства.
• Закалка (880–920 °C, охлаждение в масле или воде) + отпуск (150–650 °C) – повышает прочность и ударную вязкость.
• Цементация (880–930 °C) + закалка (780–820 °C) + отпуск (150–200 °C) – увеличивает поверхностную твердость до 58–62 HRC.

Выбор режима обработки зависит от конкретного применения детали.

Аналоги стали 20Х

В разных странах применяются аналоги стали 20Х, схожие по составу и свойствам:

При выборе аналога важно учитывать возможные отличия в легирующих элементах и механических свойствах.

Заключение

Сталь 20Х – это прочный и надежный материал, широко применяемый в различных отраслях. Благодаря хрому в составе она обладает улучшенной твердостью, износостойкостью и может подвергаться термообработке для достижения оптимальных характеристик. В сочетании с хорошей обрабатываемостью и возможностью цементации сталь 20Х является отличным выбором для деталей, работающих в условиях высокой нагрузки.