Čelik 20xn3a i njegove karakteristike

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Ovaj članak će se fokusirati na jednu od najčešćih i široko korištenih vrsta čelika. Ukratko ćemo opisati za što se koristi, pričati o jednoj izuzetno zanimljivoj termičkoj proceduri, čak vam savjetujemo da se upoznate s nekoliko dokumenata, kao što je GOST 8479-70, a također ćemo reći o kemijskom sastavu čelika i reći vam kako to utječe njegove karakteristike.

Prijava

Dakle, krenimo od, po našem mišljenju, najočiglednijeg, ali ništa manje važnog pitanja, naime, čemu služi čelik 20xn3a. Najčešće se od ove vrste čelika izrađuju dijelovi, koji se naknadno podvrgavaju procesu karburizacije. To znači da će dijelovi ove vrste morati kombinirati površinsku tvrdoću i unutrašnju plastičnost u budućnosti.

Ovakvi zahtjevi se obično nameću proizvodima koji će tokom svog rada na ovaj ili onaj način biti izloženi opterećenjima, uključujući udar. U ovom slučaju, tvrdi površinski sloj će bitispriječiti deformaciju dijela, a unutrašnji mekani sloj će preuzeti sve fizičke posljedice udara i apsorbirati ih bez oštećenja dijela. Ova kategorija uključuje osovine, klinove, vijke, zupčanike i čahure i još mnogo toga.

Ugljični čelik

A pošto smo spomenuli cementiranje čelika 20xn3a, vrijedi vam reći, doduše ukratko, o čemu se radi. Sama suština procesa je zasićenje očigledno niskougljičnog čelika (obično do 0,2% C) ovim ugljikom, dajući mu na taj način tvrdoću. Međutim, mora se shvatiti da će takav proces karbonizirati samo površinski sloj metalnog proizvoda u rasponu od 0,5 do 2 milimetra, ostavljajući srednji mekani i savitljivi.

Sam proces karburizacije, koji daje karakteristike čelika 20khn3a povećane čvrstoće, odvija se na povišenim temperaturama (850-950 °C) u okruženju koje sadrži ugljik. Postrojenja obično koriste naugljičenje pomoću metana ili ugljičnog monoksida, ali sličan postupak se također može provesti korištenjem drvenog uglja ili otopine natrijevog karbonata.

Kada se zagrije na gornju temperaturu, čelik ulazi u aktivnu fazu i adsorbira ugljik iz okoline. Međutim, ovaj proces je prilično spor. Potrebno je 4 do 10 sati za naugljičenje sloja od jednog milimetra, ovisno o metodi karburizacije.

Hemijski sastav

Kao što znate, karakteristike apsolutno svih vrsta čelika prvenstveno zavisepretvaraju se od legirajućih elemenata u svoj konačni sastav. To su aditivi kemijskih elemenata koji u konačnici daju čeliku potrebna svojstva, bilo da se radi o tvrdoći ili, obrnuto, duktilnosti, otpornosti na koroziju ili udarna opterećenja. Zato je ponekad toliko važno proučiti sastav čelika. Najlakši način da to učinite je da pogledate odgovarajući GOST. Čelik 20khn3a spominje se u mnogim GOST-ovima, stoga ćemo, kako bismo vam olakšali pretragu, u ovom članku navesti sve elemente i vrijednosti njihovog masenog udjela u sastavu čelika.

Izgleda ovako:

• Ugljik – 0,2%.
• Chrome - 0,75%.
• Nikal - 2,95%.
• mangan - 0,45%.
• Silikon – 0,27%.
• Bakar – 0,3%.
• Sumpor i fosfor - 0,025%.

Karakteristike

Sva glavna svojstva bilo koje vrste čelika se neizbježno istražuju, zatim provjeravaju i na kraju unose u regulatorni i tehnički dokument, odnosno GOST. Na primjer, da biste bolje razumjeli temu članka i temu metalurgije općenito, savjetujemo vam da obratite pažnju na GOST 8479-70, kao i na GOST 4543-71, 7417-75 i 103-2006. Prilikom proučavanja ovih dokumenata najvjerovatnije ćete naići na nerazumljive pojmove i oznake, sa kojima bi također bilo dobro da se upoznate kako proučavanje takvih dokumenata nije tako teško.

Međutim, malo smo skrenuli sa teme. Pošto smo se već upoznali sa hemijskim sastavom čelika 20khn3a, možemo prilično precizno odrediti njegovu glavnusvojstva. Ovaj čelik, zbog primesa nikla, hroma i bakra, ima dobru otpornost na koroziju, što je veoma važno za mnoge delove napravljene od ovog tipa čelika. Osim toga, veći sadržaj nikla povećava očvršćavanje, što će nesumnjivo olakšati proces karburizacije.

Pre svega, ugljenik je odgovoran za tvrdoću, koja je, naravno, izuzetno mala da bi se osigurala početna tvrdoća čelika 20xn3a. Silicijum i hrom blago popravljaju situaciju, ali je njihov uticaj na čvrstoću i tvrdoću čelika izuzetno neznatan.