Teras 20xn3a ja selle omadused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

See artikkel keskendub ühele kõige levinumale ja laialdasem alt kasutatavale teraseklassile. Kirjeldame lühid alt, milleks seda kasutatakse, räägime ühest äärmiselt uudishimulikust termilisest protseduurist, soovitame teil isegi tutvuda mitme dokumendiga, näiteks GOST 8479-70, ning rääkida ka terase keemilisest koostisest ja öelda, kuidas see mõjutab. selle omadused.

Rakendus

Niisiis, alustame meie arvates kõige ilmsemast, kuid mitte vähem olulisest küsimusest, nimelt milleks kasutatakse terast 20xn3a. Enamasti valmistatakse selle klassi terasest osad, mis seejärel allutatakse karburiseerimisprotsessile. See tähendab, et seda tüüpi osad peavad tulevikus ühendama pinna kõvaduse ja sisemise plastilisuse.

Sellised nõuded esitatakse tavaliselt toodetele, mis nende töötamise ajal on ühel või teisel viisil allutatud koormustele, sealhulgas löökidele. Sel juhul on kõva pinnakihtvältida detaili deformeerumist ning sisemine pehme kiht võtab enda peale kõik löögi füüsilised tagajärjed ja neelab need osa kahjustamata. Sellesse kategooriasse kuuluvad võllid, naastud, poldid, hammasrattad ja puksid ning palju muud.

Terase karburiseerimine

Ja kuna me mainisime terase 20xn3a tsementeerimist, tasub teile, kuigi lühid alt, rääkida, mis see protsess on. Protsessi põhiolemus on ilmselgelt madala süsinikusisaldusega (tavaliselt kuni 0,2% C) terase küllastamine just selle süsinikuga, andes seeläbi sellele kõvaduse. Siiski tuleb mõista, et selline protsess karboniseerib ainult metalltoote pinnakihi vahemikus 0,5–2 millimeetrit, jättes keskmise osa pehmeks ja painduvaks.

Karburiseerimisprotsess ise, mis annab 20khn3a terasele suurenenud tugevusomadused, toimub kõrgendatud temperatuuril (850–950 °C) süsinikku sisaldavas keskkonnas. Tehased kasutavad tavaliselt gaasikarburiseerimist metaani või süsinikmonooksiidiga, kuid sarnast protseduuri saab läbi viia ka puusöe või naatriumkarbonaadi lahuse abil.

Eelnimetatud temperatuurini kuumutamisel siseneb teras aktiivsesse faasi ja adsorbeerib keskkonnast süsinikku. See protsess on aga üsna aeglane. Ühemillimeetrise kihi karboniseerimiseks kulub olenev alt karbureerimismeetodist 4–10 tundi.

Keemiline koostis

Nagu teate, sõltuvad absoluutselt kõigi teraseklasside omadused peamiseltoma lõplikus koostises legeerivatest elementidest. Just keemiliste elementide lisandid annavad lõpuks terasele vajalikud omadused, olgu selleks siis kõvadus või, vastupidi, plastilisus, vastupidavus korrosioonile või löökkoormustele. Seetõttu on mõnikord nii oluline uurida terase koostist. Lihtsaim viis seda teha on vaadata vastavat GOST-i. Terast 20khn3a mainitakse paljudes GOST-ides, seetõttu loetleme teie otsimise hõlbustamiseks selles artiklis kõik elemendid ja nende massiosa väärtused terase koostises.

See näeb välja selline:

• Süsinik – 0,2%.
• Chrome – 0,75%.
• Nikkel – 2,95%.
• Mangaan – 0,45%.
• Räni – 0,27%.
• Vask – 0,3%.
• Väävel ja fosfor – 0,025%.

Funktsioonid

Mistahes teraseklasside kõiki põhiomadusi uuritakse paratamatult, seejärel kontrollitakse ja lõpuks sisestatakse regulatiivne ja tehniline dokument, st GOST. Näiteks artikli teema ja üldiselt metallurgia teema paremaks mõistmiseks soovitame teil pöörata tähelepanu standarditele GOST 8479-70, samuti GOST 4543-71, 7417-75 ja 103-2006. Neid dokumente uurides kohtate suure tõenäosusega arusaamatuid termineid ja nimetusi, millega tasuks ka end kurssi viia, et selliste dokumentide uurimine poleks nii keeruline.

Me kaldume siiski teemast veidi kõrvale. Kuna oleme terase 20khn3a keemilise koostisega juba tutvunud, saame üsna täpselt kindlaks määrata selle peamiseomadused. Sellel terasel on nikli, kroomi ja vase lisandite tõttu hea korrosioonikindlus, mis on paljude sellest terasest valmistatud osade jaoks väga oluline. Lisaks suurendab suurem niklisisaldus karastavust, mis kahtlemata hõlbustab karburiseerimisprotsessi.

Esiteks vastutab kõvaduse eest süsinik, mis on terase 20xn3a esialgse kõvaduse tagamiseks muidugi äärmiselt väike. Räni ja kroom parandavad veidi olukorda, kuid nende mõju terase tugevusele ja kõvadusele on äärmiselt ebaoluline.