Stål 20xn3a og dets egenskaber

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Denne artikel vil fokusere på en af de mest almindelige og mest brugte stålkvaliteter. Vi vil kort beskrive, hvad det bruges til, tale om en ekstremt nysgerrig termisk procedure, endda råde dig til at sætte dig ind i flere dokumenter, såsom GOST 8479-70, og også fortælle om den kemiske sammensætning af stål og fortælle dig, hvordan det påvirker dens egenskaber.

Application

Så lad os starte med det mest, efter vores mening, åbenlyse, men ikke mindre vigtige spørgsmål, nemlig hvad bruges 20xn3a-stål til. Oftest fremstilles dele af denne stålkvalitet, som efterfølgende udsættes for karbureringsprocessen. Det betyder, at dele af denne art skal kombinere overfladehårdhed og indre plasticitet i fremtiden.

Sådanne krav stilles norm alt til produkter, der under deres drift på den ene eller anden måde vil blive udsat for belastninger, herunder stød. I dette tilfælde vil det hårde overfladelag væreforhindre deformation af delen, og det indre bløde lag påtager sig alle de fysiske konsekvenser af stødet og absorberer dem uden at skade delen. Denne kategori omfatter aksler, tappe, bolte, gear og bøsninger og meget mere.

Carburizing steel

Og da vi nævnte cementeringen af stål 20xn3a, er det værd at fortælle dig, omend kort, om, hvad denne proces er. Selve essensen af processen er at mætte stål med et klart lavt kulstofindhold (norm alt op til 0,2 % C) med netop dette kulstof, og derved give det hårdhed. Det skal dog forstås, at en sådan proces kun vil carbonisere overfladelaget af metalproduktet i området fra 0,5 til 2 millimeter, hvilket efterlader midten blød og bøjelig.

Selve karbureringsprocessen, som giver 20khn3a stålkarakteristika med øget styrke, forløber ved forhøjede temperaturer (850-950 °C) i et kulstofholdigt miljø. Planter bruger sædvanligvis gasopkulning ved hjælp af metan eller kulilte, men en lignende procedure kan også udføres ved brug af trækul eller natriumcarbonatopløsning.

Når det opvarmes til ovenstående temperatur, går stål ind i den aktive fase og adsorberer kulstof fra miljøet. Denne proces er dog ret langsom. Det tager 4 til 10 timer at karburere et lag på en millimeter, afhængigt af karbureringsmetoden.

Kemisk sammensætning

Som du ved, afhænger egenskaberne af absolut alle stålkvaliteter primærtvende sig fra legeringselementerne i dens endelige sammensætning. Det er tilsætningerne af kemiske grundstoffer, der i sidste ende giver stålet de nødvendige egenskaber, hvad enten det er hårdhed eller omvendt duktilitet, modstandsdygtighed over for korrosion eller stødbelastninger. Derfor er det nogle gange så vigtigt at studere sammensætningen af stål. Den nemmeste måde at gøre dette på er at se på den tilsvarende GOST. Stål 20khn3a er nævnt i mange GOST'er, derfor vil vi, for at gøre det lettere for dig at søge, liste alle elementerne og værdierne af deres massefraktion i sammensætningen af stål lige i denne artikel.

Det ser sådan ud:

• Carbon – 0,2%.
• Chrome - 0,75%.
• Nikkel - 2,95%.
• Mangan - 0,45%.
• Silicon – 0,27%.
• Kobber – 0,3%.
• Svovl og fosfor - 0,025%.

Funktioner

Alle hovedegenskaberne ved enhver af stålkvaliteterne bliver uundgåeligt undersøgt, derefter kontrolleret og i sidste ende indgået i et regulatorisk og teknisk dokument, det vil sige GOST. For eksempel, for bedre at forstå emnet for artiklen og emnet metallurgi generelt, råder vi dig til at være opmærksom på GOST 8479-70 samt GOST 4543-71, 7417-75 og 103-2006. Når du studerer disse dokumenter, vil du højst sandsynligt støde på uforståelige termer og betegnelser, som du også gør klogt i at sætte dig ind i, så det ikke er så svært at studere sådanne dokumenter.

Vi afviger dog lidt fra emnet. Da vi allerede har gjort os bekendt med den kemiske sammensætning af stål 20khn3a, kan vi ret præcist bestemme dets vigtigsteejendomme. Dette stål er på grund af urenheder af nikkel, krom og kobber udstyret med god modstandsdygtighed over for korrosion, hvilket er meget vigtigt for mange dele fremstillet af denne stålkvalitet. Derudover øger et højere nikkelindhold hærdbarheden, hvilket utvivlsomt vil lette karbureringsprocessen.

Først og fremmest er kulstof ansvarlig for hårdheden, som selvfølgelig er ekstrem lille for at sikre den indledende hårdhed af stål 20xn3a. Silicium og krom forbedrer situationen en smule, men deres indvirkning på stålets styrke og hårdhed er yderst ubetydelig.