Teräs 20xn3a ja sen ominaisuudet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Tässä artikkelissa keskitytään yhteen yleisimmistä ja laajimmin käytetyistä teräslaaduista. Kuvaamme lyhyesti, mihin sitä käytetään, puhumme yhdestä erittäin uteliaasta lämpökäsittelystä, neuvomme jopa tutustumaan useisiin asiakirjoihin, kuten GOST 8479-70, ja kerromme myös teräksen kemiallisesta koostumuksesta ja kerromme, kuinka se vaikuttaa sen ominaisuudet.

Hakemus

Joten, aloitetaan meidän mielestämme ilmeisimmästä, mutta ei vähemmän tärkeästä kysymyksestä, nimittäin siitä, mihin 20xn3a terästä käytetään. Useimmiten tästä teräslaadusta valmistetaan osat, jotka myöhemmin altistetaan hiiletysprosessille. Tämä tarkoittaa, että tällaisten osien on tulevaisuudessa yhdistettävä pinnan kovuus ja sisäinen plastisuus.

Tällaisia vaatimuksia asetetaan yleensä tuotteille, jotka käytön aikana altistuvat tavalla tai toisella kuormituksille, mukaan lukien iskuille. Tässä tapauksessa kova pintakerros onestää osan muodonmuutoksia, ja sisäpehmeä kerros ottaa kaikki iskun fyysiset seuraukset ja imee ne vahingoittamatta osaa. Tämä luokka sisältää akselit, nastat, pultit, vaihteet ja holkit ja paljon muuta.

Teräksen hiiletys

Ja koska mainitsimme teräksen 20xn3a sementoinnin, on syytä kertoa teille, vaikkakin lyhyesti, mikä tämä prosessi on. Prosessin ydin on ilmeisen vähähiilisen (yleensä jopa 0,2 % C) teräksen kyllästäminen juuri tällä hiilellä, mikä antaa sille kovuuden. On kuitenkin ymmärrettävä, että tällainen prosessi hiilyttää vain metallituotteen pintakerroksen välillä 0,5-2 millimetriä, jolloin keskiosa jää pehmeäksi ja taipuisaksi.

Itse hiiletysprosessi, joka antaa 20khn3a teräkselle lisää lujuutta, etenee korotetuissa lämpötiloissa (850-950 °C) hiiltä sisältävässä ympäristössä. Kasvit käyttävät yleensä kaasuhiiletystä metaanilla tai hiilimonoksidilla, mutta samanlainen toimenpide voidaan suorittaa myös käyttämällä puuhiiltä tai natriumkarbonaattiliuosta.

Kun teräs kuumennetaan yllä olevaan lämpötilaan, se siirtyy aktiiviseen faasiin ja imee hiiltä ympäristöstä. Tämä prosessi on kuitenkin melko hidas. Yhden millimetrin kerroksen hiiletys kestää 4–10 tuntia, riippuen hiiletysmenetelmästä.

Kemiallinen koostumus

Kuten tiedät, ehdottomasti kaikkien teräslaatujen ominaisuudet riippuvat ensisijaisestipoistua seosaineista lopullisessa koostumuksessaan. Kemiallisten alkuaineiden lisäaineet antavat viime kädessä teräkselle tarvittavat ominaisuudet, oli kyseessä sitten kovuus tai päinvastoin sitkeys, korroosionkestävyys tai iskukuormitus. Siksi on joskus niin tärkeää tutkia teräksen koostumusta. Helpoin tapa tehdä tämä on tarkastella vastaavaa GOST:ia. Teräs 20khn3a mainitaan monissa GOST:issa, joten hakusi helpottamiseksi luettelemme tässä artikkelissa kaikki elementit ja niiden massaosuuden arvot teräksen koostumuksessa.

Se näyttää tältä:

• Hiili – 0,2 %
• Chrome - 0,75 %
• Nikkeli - 2,95 %
• Mangaani - 0,45 %
• Pii – 0,27 %
• Kupari – 0,3 %
• Rikki ja fosfori - 0,025%.

Ominaisuudet

Kaikki minkä tahansa teräslaadun tärkeimmät ominaisuudet tutkitaan väistämättä, sitten tarkastetaan ja lopulta kirjataan säädös- ja tekninen asiakirja, eli GOST. Esimerkiksi artikkelin aiheen ja metallurgian aiheen ymmärtämiseksi paremmin, suosittelemme kiinnittämään huomiota GOST 8479-70:een sekä GOST 4543-71, 7417-75 ja 103-2006. Näitä asiakirjoja tutkiessasi törmäät todennäköisesti käsittämättömiin termeihin ja nimityksiin, joihin sinun on myös hyvä tutustua, jotta tällaisten asiakirjojen tutkiminen ei ole niin vaikeaa.

Poikkeamme kuitenkin hieman aiheesta. Koska olemme jo perehtyneet teräksen 20khn3a kemialliseen koostumukseen, voimme melko tarkasti määrittää sen pääasiallisenominaisuuksia. Tällä teräksellä on nikkelin, kromin ja kuparin epäpuhtauksien vuoksi hyvä korroosionkestävyys, mikä on erittäin tärkeää monille tästä teräslaadusta valmistetuille osille. Lisäksi korkeampi nikkelipitoisuus lisää kovettuvuutta, mikä epäilemättä helpottaa hiiletysprosessia.

Ensinnäkin hiili on vastuussa kovuudesta, joka on tietysti erittäin pieni teräksen 20xn3a alkukovuuden varmistamiseksi. Pii ja kromi parantavat hieman tilannetta, mutta niiden vaikutus teräksen lujuuteen ja kovuuteen on erittäin merkityksetön.