Сталь марки 20ХН2М

Марка: 20ХН2М (заменители: 20ХГР, 15ХР, 20ХНР, 20ХГНР) Класс: Сталь конструкционная легированная Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованые заготовки: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1133-71. Трубы: ОСТ 14-21-77 Использование в промышленности: шестерни, полуоси, сателлиты, кулачки, шарниры и другие детали.

Химический состав в % стали 20ХН2М ( старое название 20ХНМ )
C	0,15 - 0,22
Si	0,17 - 0,37
Mn	0,4 - 0,7
Ni	1,6 - 2
S	до 0,035
P	до 0,035
Cr	0,4 - 0,6
Mo	0,2 - 0,3
Cu	до 0,3
Fe	~96

Зарубежные аналоги марки стали 20ХН2М
США	4320, 4320H, G43200, H43200
Германия	17CrNiMo6
Япония	SNCM415, SNCM420, SNCM420H

Дополнительная информация и свойства

Термообработка: Закалка и отпуск Температука ковки, °С: начала 1200, концаа 800. Для заготовой сечением более 60 мм охлаждение медленное. Твердость материала: HB 10 -1 = 229 МПа Температура критических точек: Ac1 = 720 , Ac3(Acm) = 825 Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. РДС с подогревом и последующей термообработкой Флокеночувствительность: чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Механические свойства стали 20ХН2М
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж / см2)	НВ (HRCЭ), не более
ГОСТ 4543-71	Закалка 860 °С, масло. Закалка 780 °С, масло. Отпуск 200 °С, вода или масло	15	685	880	11	50	78	-
	Цементация 930-950 °С, воздух. Закалка 810-830 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух	До 30	930	1180	11	50	78	Сердцевины 341, поверхности (57-63)
		30-50	830	1080	10	40	59	Сердцевины 250-320, поверхности (57-63)

Механические свойства стали 20ХН2М в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж / см2)
Закалка 860 °С, масло. Выдержка при отпуске 2 ч
200 600	1210 970	1420 1010	5 12	21 42	38 52

Механические свойства стали 20ХН2М в зависимости от температуры испытания
Температура испытания, °С	Сечение, мм	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (Дж / см2)
Закалка 860 °С, масло. Отпуск 200 °С, 2 ч, воздух
20 -40 -70	11 8 8	1210 1260 1280	1420 1470 1480	5 4 4	21 21 21	38 - -
Закалка 860 °С, масло. Отпуск 600 °С, 2 ч, воздух
20 -40 -70	11 8 8	970 1010 1030	1010 1060 1090	12 11 11	42 27 23	52 - -

Ударная вязкость заготовок стали 20ХН2М сечением 11 мм KCU, (Дж/см2)
Т= +20 °С	Т= -40 °С	Т= -70 °С	Термообработка
75 87 158	50 63 84	37 54 63	Закалка 860 °С, масло. Отпуск при температуре: 300 °С, 2 ч 400 °С, 2 ч 500 °С, 2 ч

Прокаливаемость стали 20ХН2М
Расстояние от торца, мм								Примечание
4	6	12	18	24	30	36	48	Закалка 810 °С
35,5-46,5	35-46,5	27-38,5	22-34	21-30	20,5-29,5	19,5-29,5	28	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Особенности электрошлаковой сварки сталей 20ХН2М и других среднелегировнных сталей: стали 25ХНЗМФ, 20ХЗМФ и др., С_э которых превышает 1,1, сваривают с предварительным - до температуры 473 - 523 К (200-250° С) и сопутствующим подогревом до температур выше 523 К (250° С), если толщина металла не превышает 250 мм. Температуру подогрева повышают соответственно до 573-623 К (300-350° С) и выше 623 К (350° С) при сварке металла толщиной свыше 250 мм. Конструкции из сталей 25ХНЗМФ и 35Х3МФ толщиной 750-1800 мм нагревают в печи перед сваркой до ~773 К (~500° С) и, применяя сопутствующий подогрев, не позволяют охладиться соединению в районе шва ниже температуры 573-623 К (300-350° С). Таким образом предупреждается мартенситное превращение аустенита в зоне термического влияния и повышается стойкость соединений против холодных трещин. Предварительного и сопутствующего подогревов таких сложнолегированных сталей можно иногда и избежать, если осуществлять сварку расходуемыми электродами большого сечения. Для предварительного подогрева свариваемых кромок в начальном участке шва используют жидкий шлак, заливаемый в разделку, а большие объемы шлаковой и металлической ванн сообщают изделию достаточный для устранения трещин сопутствующий подогрев.

Для нежестких конструкций небольшой толщины (например, при сварке продольных швов цилиндрических обечаек) предварительного подогрева в печи обычно не применяют. Во многих случаях можно ограничиться предварительным подогревом начального и конечного участков шва. При этом после завершения сварки допускается подогревать шов до 423-473 К (150-200° С) до момента загрузки изделия в печь на отпуск с целью снятия напряжений. Промежуточный отпуск после окончания электрошлаковой сварки предусматривают для большинства среднелегированных сталей. Для толстостенных конструкций повышенной жесткости он необходим обычно непосредственно после завершения сварки, при этом температура изделия до посадки в печь не должна быть ниже установленных температур предварительного подогрева. Устранение возможных дефектов швов в таких случаях происходит после промежуточной термообработки. Для придания сварным конструкциям требуемых свойств впоследствии их подвергают окончательной термообработке - нормализации или закалке с отпуском по режимам, принятым для основного металла.