Oceľ 20xn3a a jej vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Tento článok sa zameria na jednu z najbežnejších a najpoužívanejších akostí ocele. Stručne popíšeme, na čo sa používa, porozprávame sa o jednom mimoriadne zvedavom tepelnom postupe, dokonca vám poradíme, aby ste sa zoznámili s niekoľkými dokumentmi, ako napríklad GOST 8479-70, a tiež vám povieme o chemickom zložení ocele a povieme vám, ako to ovplyvňuje. jeho vlastnosti.

Aplikácia

Začnime teda podľa nás najzrejmejšou, no nemenej dôležitou otázkou, a to, na čo sa používa oceľ 20xn3a. Najčastejšie sa z tejto ocele vyrábajú diely, ktoré sa následne podrobia procesu nauhličovania. To znamená, že diely tohto druhu budú musieť v budúcnosti kombinovať tvrdosť povrchu a vnútornú plasticitu.

Takéto požiadavky sú zvyčajne kladené na produkty, ktoré budú počas prevádzky tak či onak vystavené zaťaženiu vrátane otrasov. V tomto prípade bude tvrdá povrchová vrstvazabráni deformácii dielu a vnútorná mäkká vrstva prevezme všetky fyzikálne následky nárazu a absorbuje ich bez poškodenia dielu. Táto kategória zahŕňa hriadele, čapy, skrutky, ozubené kolesá a puzdrá a oveľa viac.

Cuhličovacia oceľ

A keďže sme spomenuli cementáciu ocele 20xn3a, stojí za to povedať, aj keď stručne, o aký proces ide. Podstatou tohto procesu je nasýtenie zjavne nízkouhlíkovej ocele (zvyčajne do 0,2 % C) práve týmto uhlíkom, čím sa získa jej tvrdosť. Je však potrebné si uvedomiť, že takýto proces zuhelnatí iba povrchovú vrstvu kovového produktu v rozsahu od 0,5 do 2 milimetrov, pričom stredná vrstva zostane mäkká a poddajná.

Samotný proces nauhličovania, ktorý dáva oceli 20khn3a charakteristiky so zvýšenou pevnosťou, prebieha pri zvýšených teplotách (850-950 °C) v prostredí obsahujúcom uhlík. Závody zvyčajne používajú nauhličovanie plynu pomocou metánu alebo oxidu uhoľnatého, ale podobný postup možno vykonať aj s použitím dreveného uhlia alebo roztoku uhličitanu sodného.

Pri zahriatí na vyššie uvedenú teplotu oceľ vstupuje do aktívnej fázy a adsorbuje uhlík z prostredia. Tento proces je však dosť pomalý. Nauhličenie vrstvy jedného milimetra trvá 4 až 10 hodín, v závislosti od spôsobu nauhličovania.

Chemické zloženie

Ako viete, vlastnosti absolútne všetkých druhov ocele závisia predovšetkýmz legujúcich prvkov vo svojom konečnom zložení. Práve prísady chemických prvkov v konečnom dôsledku dodávajú oceli potrebné vlastnosti, či už ide o tvrdosť, alebo naopak ťažnosť, odolnosť voči korózii či rázovému zaťaženiu. Preto je niekedy také dôležité študovať zloženie ocele. Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je pozrieť sa na príslušný GOST. Oceľ 20khn3a je uvedená v mnohých GOST, preto, aby sme vám uľahčili vyhľadávanie, uvedieme všetky prvky a hodnoty ich hmotnostného zlomku v zložení ocele priamo v tomto článku.

Vyzerá to takto:

• Uhlík – 0,2 %.
• Chrome – 0,75 %.
• Nikel – 2,95 %.
• Mangán – 0,45 %.
• Kremík – 0,27 %.
• Meď – 0,3 %.
• Síra a fosfor – 0,025 %.

Funkcie

Všetky hlavné vlastnosti ktorejkoľvek triedy ocele sú nevyhnutne skúmané, potom kontrolované a nakoniec zapísané do regulačného a technického dokumentu, tj GOST. Napríklad, aby ste lepšie porozumeli téme článku a téme metalurgie vo všeobecnosti, odporúčame vám venovať pozornosť GOST 8479-70, ako aj GOST 4543-71, 7417-75 a 103-2006. Pri štúdiu týchto dokumentov sa s najväčšou pravdepodobnosťou stretnete s nezrozumiteľnými výrazmi a označeniami, s ktorými by ste sa tiež mali dobre zoznámiť, aby štúdium takýchto dokumentov nebolo také náročné.

Trochu sme však odbočili od témy. Keďže sme sa už oboznámili s chemickým zložením ocele 20khn3a, môžeme celkom presne určiť jej hlavnévlastnosti. Táto oceľ je vďaka nečistotám niklu, chrómu a medi vybavená dobrou odolnosťou proti korózii, čo je veľmi dôležité pre mnohé diely vyrobené z tejto triedy ocele. Okrem toho vyšší obsah niklu zvyšuje kaliteľnosť, čo nepochybne uľahčí proces nauhličovania.

V prvom rade je za tvrdosť zodpovedný uhlík, ktorý je, samozrejme, extrémne malý, aby zabezpečil počiatočnú tvrdosť ocele 20xn3a. Kremík a chróm mierne zlepšujú situáciu, ale ich vplyv na pevnosť a tvrdosť ocele je mimoriadne zanedbateľný.