Марочник сталей

Сталь 20Х2Н4А

Сталь 20Х2Н4А - легированная конструкционная цементуемая сталь по ГОСТ 4543-2016, относящаяся к высоконикелевым хромоникелевым маркам. Содержание никеля около 3,5% в сочетании с хромом 1,25-1,65% определяет её как материал для самых ответственных тяжелонагруженных деталей. После цементации сталь даёт твёрдую износостойкую поверхность при особо вязкой ударопрочной сердцевине, что делает её незаменимой для зубчатых передач и валов, работающих с ударами.

Ключевую роль играет высокий никель. Совместно с хромом он обеспечивает исключительную прокаливаемость: сталь относится к самозакаливающимся и закаливается даже на воздухе. Это позволяет получать сквозную или глубокую закалку в деталях крупного сечения без риска образования трещин, характерного для интенсивного охлаждения в воде. Никель одновременно резко повышает вязкость и пластичность сердцевины, сохраняя её способность поглощать ударную энергию.

Счёт за 15 минут

Договор поставки с ответственностью

Сертификат и паспорт качества к партии

Возврат при несоответствии ГОСТу

Поэтапная оплата для крупных

Реквизиты и ЕГРЮЛ открыто

01О стали 20Х2Н4А

Основной режим обработки - цементация с последующей закалкой и низким отпуском. После науглероживания поверхностный слой приобретает высокую твёрдость и износостойкость, а сердцевина остаётся прочной и вязкой. В закалённом и отпущенном состоянии сердцевина имеет временное сопротивление σв не менее 1150 МПа, предел текучести σт не менее 950 МПа при относительном удлинении δ5 не менее 12%, сужении ψ не менее 50% и ударной вязкости KCU не менее 98 Дж/см². Такое сочетание прочности и вязкости отличает марку от менее легированных аналогов.

Сталь предназначена прежде всего для деталей, испытывающих ударные и динамические нагрузки: тяжелонагруженных шестерён, зубчатых колёс и валов редукторов. Свариваемость марки ограниченная из-за высокого содержания легирующих элементов и склонности к образованию закалочных структур, поэтому сварные соединения для ответственных узлов из неё обычно не выполняют. Высокое содержание никеля делает марку дорогой, что оправдано только для наиболее нагруженных деталей.

Плотность стали составляет 7,9 г/см³, что используют при расчётах массы заготовок и деталей. Прямого точного зарубежного аналога марка не имеет; сопоставления с иностранными цементуемыми хромоникелевыми сталями носят приблизительный характер, и при подборе замены следует ориентироваться на фактический химический состав и требуемые механические свойства, а не на формальное соответствие обозначений.

02Химический состав стали 20Х2Н4А

Показатель	Значение
C	0,16-0,22
Si	0,17-0,37
Mn	0,30-0,60
Cr	1,25-1,65
Ni	3,25-3,65
S	≤0,025
P	≤0,025

03Механические свойства стали 20Х2Н4А

Показатель	Значение
σв, МПа	≥1150
σт, МПа	≥950
δ5, %	≥12
ψ, %	≥50
KCU, Дж/см²	≥98

04Технологические свойства

Режимы термообработки, сварки и резания марки 20Х2Н4А - что важно технологу.

Прокаливаемость	Исключительная: высокий никель (~3,5%) с хромом делают сталь самозакаливающейся, закалка возможна на воздухе, в том числе в крупных сечениях
Цементация и сердцевина	После цементации - твёрдая износостойкая поверхность при особо вязкой ударопрочной сердцевине
Прочность и вязкость после ТО	Закалка и отпуск: σв ≥1150 МПа, σт ≥950 МПа, δ5 ≥12%, ψ ≥50%, KCU ≥98 Дж/см²
Свариваемость	Ограниченная: склонность к закалочным структурам, для ответственных узлов сварка не рекомендуется
Назначение	Самые ответственные тяжелонагруженные детали: цементуемые шестерни, зубчатые колёса, валы редукторов под ударные нагрузки

05Применение стали 20Х2Н4А

Где применяется сталь 20Х2Н4А на производстве.

Тяжелонагруженные шестерни и зубчатые колёса

Цементуемые зубчатые передачи с твёрдой износостойкой поверхностью зуба и вязкой сердцевиной, рассчитанные на высокие контактные и ударные нагрузки.

Валы редукторов

Валы, оси и пальцы тяжёлых и авиационных редукторов, передающие большие крутящие моменты при динамическом нагружении.

Ответственные детали под ударные нагрузки

Детали, работающие при ударных и знакопеременных нагрузках, где требуется максимальная вязкость сердцевины и сопротивление хрупкому разрушению.

Авиационное и тяжёлое машиностроение

Наиболее нагруженные элементы приводов и трансмиссий в авиационной технике, транспортном и тяжёлом машиностроении, где оправдано применение дорогой высоконикелевой стали.

06Частые вопросы по стали 20Х2Н4А

Зачем в стали 20Х2Н4А такое высокое содержание никеля?

Никель около 3,5% совместно с хромом обеспечивает исключительную прокаливаемость и резко повышает вязкость сердцевины. Благодаря этому сталь относится к самозакаливающимся и способна закаливаться даже на воздухе, что позволяет обрабатывать детали крупного сечения без трещин и получать особо вязкую ударопрочную сердцевину.

Что даёт цементация деталей из 20Х2Н4А?

Цементация с последующей закалкой и низким отпуском формирует твёрдый износостойкий поверхностный слой при сохранении прочной и вязкой сердцевины. Такое сочетание необходимо для зубчатых колёс и валов: поверхность сопротивляется истиранию и контактным нагрузкам, а сердцевина поглощает ударную энергию.

Чем 20Х2Н4А отличается от 18Х2Н4МА и 12ХН3А?

Все три - цементуемые хромоникелевые стали, но 20Х2Н4А несёт повышенный никель (около 3,5%) и потому отличается особо высокой прокаливаемостью и вязкостью сердцевины. По сравнению с 12ХН3А она более легирована и прочнее, а 18Х2Н4МА дополнительно содержит молибден, повышающий теплостойкость и прочность при сохранении близкого уровня вязкости.

Можно ли сваривать сталь 20Х2Н4А?

Свариваемость марки ограниченная: высокое содержание легирующих элементов вызывает склонность к закалочным структурам и трещинам в зоне шва. Для ответственных тяжелонагруженных деталей сварку обычно не применяют, отдавая предпочтение цельным заготовкам с последующей цементацией и термообработкой.

07Купить прокат из стали 20Х2Н4А со склада

Калькулятор массы

Расчёт массы по диаметру / толщине загрузится автоматически. Либо откройте калькуляторы веса.

Позиции из стали 20Х2Н4А в наличии

Весь сортамент из стали 20Х2Н4А в каталоге — 24 позиц.

Заказать прокат из стали 20Х2Н4А - счёт за 15 минут

Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.