Stål 20xn3a och dess egenskaper

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Den här artikeln kommer att fokusera på en av de vanligaste och mest använda stålsorterna. Vi kommer kort att beskriva vad det används till, prata om en extremt nyfiken termisk procedur, till och med råda dig att bekanta dig med flera dokument, såsom GOST 8479-70, och även berätta om stålets kemiska sammansättning och berätta hur det påverkar dess egenskaper.

Application

Så, låt oss börja med den mest, enligt vår mening, uppenbara, men inte mindre viktiga frågan, nämligen vad används 20xn3a-stål till. Oftast tillverkas delar av denna stålkvalitet, som sedan utsätts för uppkolningsprocessen. Detta innebär att delar av detta slag kommer att behöva kombinera ythårdhet och inre plasticitet i framtiden.

Sådana krav ställs vanligtvis på produkter som under sin drift på ett eller annat sätt kommer att utsättas för belastningar, inklusive stötar. I detta fall kommer det hårda ytskiktet att varaförhindra deformation av delen, och det inre mjuka lagret kommer att ta på sig alla fysiska konsekvenser av stöten och absorbera dem utan att skada delen. Denna kategori inkluderar axlar, dubbar, bultar, kugghjul och bussningar och mycket mer.

Carburizing steel

Och eftersom vi nämnde cementeringen av stål 20xn3a, är det värt att berätta, om än kortfattat, om vad denna process är. Själva kärnan i processen är att mätta stål med uppenbart lågkolh alt (vanligtvis upp till 0,2 % C) med just detta kol, vilket ger det hårdhet. Det måste dock förstås att en sådan process kommer att förkolna endast ytskiktet av metallprodukten i intervallet från 0,5 till 2 millimeter, vilket lämnar mitten mjuk och böjlig.

Själva uppkolningsprocessen, som ger 20khn3a stålegenskaper med ökad hållfasthet, fortgår vid förhöjda temperaturer (850-950 °C) i en kolh altig miljö. Anläggningar använder vanligtvis gasförkolning med metan eller kolmonoxid, men en liknande procedur kan också utföras med kol eller natriumkarbonatlösning.

När det värms upp till ovanstående temperatur går stål in i den aktiva fasen och adsorberar kol från omgivningen. Denna process är dock ganska långsam. Det tar 4 till 10 timmar att uppkola ett lager på en millimeter, beroende på uppkolningsmetoden.

Kemisk sammansättning

Som du vet beror egenskaperna hos absolut alla stålsorter i första handvänd från legeringselementen i dess slutliga sammansättning. Det är tillsatserna av kemiska grundämnen som i slutändan ger stålet de nödvändiga egenskaperna, oavsett om det är hårdhet eller tvärtom duktilitet, motståndskraft mot korrosion eller stötbelastning. Det är därför det ibland är så viktigt att studera stålets sammansättning. Det enklaste sättet att göra detta är att titta på motsvarande GOST. Stål 20khn3a nämns i många GOSTs, därför, för att göra det lättare för dig att söka, kommer vi att lista alla element och värden för deras massfraktion i stålsammansättningen direkt i den här artikeln.

Det ser ut så här:

• Carbon – 0,2%.
• Chrome - 0,75%.
• Nickel - 2,95%.
• Mangan - 0,45%.
• Silicon – 0,27%.
• Copper – 0,3%.
• Svavel och fosfor - 0,025%.

Funktioner

Alla huvudegenskaperna hos någon av stålsorterna undersöks oundvikligen, kontrolleras sedan och läggs slutligen in i ett reglerande och tekniskt dokument, det vill säga GOST. Till exempel, för att bättre förstå ämnet för artikeln och ämnet metallurgi i allmänhet, råder vi dig att vara uppmärksam på GOST 8479-70, såväl som GOST 4543-71, 7417-75 och 103-2006. När du studerar dessa dokument kommer du med största sannolikhet att stöta på obegripliga termer och beteckningar, som du också gör klokt i att bekanta dig med så att det inte är så svårt att studera sådana dokument.

Vi avviker dock lite från ämnet. Eftersom vi redan har bekantat oss med den kemiska sammansättningen av stål 20khn3a, kan vi ganska exakt bestämma dess huvudsakligaegenskaper. Detta stål, på grund av föroreningar av nickel, krom och koppar, är försett med god motståndskraft mot korrosion, vilket är mycket viktigt för många delar tillverkade av denna stålkvalitet. Dessutom ökar en högre nickelh alt härdbarheten, vilket utan tvekan kommer att underlätta uppkolningsprocessen.

För det första är kol ansvarig för hårdheten, som naturligtvis är extremt liten för att säkerställa den initiala hårdheten för stål 20xn3a. Kisel och krom förbättrar situationen något, men deras effekt på stålets hållfasthet och hårdhet är ytterst obetydlig.