Марочник сталей

Сталь 20ХН3А

Сталь 20ХН3А - легированная конструкционная цементуемая высококачественная хромоникелевая сталь, выпускаемая по ГОСТ 4543-2016. Буква «А» в обозначении указывает на высококачественное исполнение с пониженным содержанием серы и фосфора (S не более 0,025 %, P не более 0,025 %), что повышает вязкость и надёжность металла. Низкое содержание углерода (C 0,17-0,24 %) делает сталь пригодной для цементации, а легирование хромом (0,60-0,90 %) и высоким никелем (2,75-3,15 %) формирует её ключевое свойство - сочетание твёрдой поверхности с вязкой ударопрочной сердцевиной. Это сталь для ответственных деталей, где обычные углеродистые марки не обеспечивают требуемого ресурса.

Никель является определяющим легирующим элементом этой марки. При содержании около 3 % он существенно повышает прокаливаемость, обеспечивая равномерную закалку сердцевины крупных сечений, и одновременно сохраняет высокую вязкость и пластичность металла. Именно никель отвечает за стойкость стали к хрупкому разрушению при ударных нагрузках и при пониженных температурах, что критично для деталей, работающих в тяжёлых и переменных условиях эксплуатации.

Счёт за 15 минут

Договор поставки с ответственностью

Сертификат и паспорт качества к партии

Возврат при несоответствии ГОСТу

Поэтапная оплата для крупных

Реквизиты и ЕГРЮЛ открыто

01О стали 20ХН3А

Детали из 20ХН3А подвергают цементации с последующей закалкой и низким отпуском. В результате науглероженный поверхностный слой приобретает высокую твёрдость и износостойкость, а сердцевина, благодаря умеренному углероду и высокому никелю, остаётся прочной и вязкой. Такое сочетание свойств обеспечивает контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев и шеек при одновременной способности сердцевины воспринимать ударные и изгибающие нагрузки без разрушения.

По составу и назначению 20ХН3А близка к стали 12ХН3А, но содержит больше углерода (0,17-0,24 % против примерно 0,09-0,16 %). Повышенный углерод даёт более высокую прочность сердцевины после термообработки при сохранении очень высокой вязкости, обеспечиваемой никелем. После закалки и отпуска сердцевина имеет временное сопротивление не менее 950 МПа, предел текучести не менее 735 МПа при относительном удлинении не менее 12 %, сужении не менее 55 % и ударной вязкости не менее 108 Дж/см². Это делает марку предпочтительной там, где от сердцевины требуется большая несущая способность.

Свариваемость стали ограниченная, что обусловлено высоким содержанием никеля и склонностью к образованию закалочных структур; сварка применяется ограниченно и требует специальных мер. Плотность стали составляет 7,85 г/см³, что учитывается при расчёте массы деталей и заготовок. Прямого точного зарубежного аналога марка не имеет, поэтому при подборе замены по импортным стандартам соответствие следует считать приблизительным и проверять по химическому составу и механическим свойствам.

02Химический состав стали 20ХН3А

Показатель	Значение
C	0,17-0,24
Si	0,17-0,37
Mn	0,30-0,60
Cr	0,60-0,90
Ni	2,75-3,15
S	≤0,025
P	≤0,025

03Механические свойства стали 20ХН3А

Показатель	Значение
σв, МПа	≥950
σт, МПа	≥735
δ5, %	≥12
ψ, %	≥55
KCU, Дж/см²	≥108

04Технологические свойства

Режимы термообработки, сварки и резания марки 20ХН3А - что важно технологу.

Цементация и вязкость сердцевины	Цементуемая сталь: твёрдая износостойкая поверхность при вязкой ударопрочной сердцевине, обеспечиваемой высоким никелем (2,75-3,15 %)
Прокаливаемость	Высокая благодаря никелю около 3 % и хрому 0,60-0,90 %; равномерная закалка сердцевины крупных сечений
Прочность и вязкость после ТО	После закалки и отпуска: σв ≥ 950 МПа, σт ≥ 735 МПа, δ5 ≥ 12 %, ψ ≥ 55 %, KCU ≥ 108 Дж/см²
Свариваемость	Ограниченная из-за высокого никеля и склонности к закалочным структурам; сварка требует специальных мер
Назначение	Ответственные тяжелонагруженные цементуемые детали при ударных нагрузках: шестерни, зубчатые колёса, валы, кулачки

05Применение стали 20ХН3А

Где применяется сталь 20ХН3А на производстве.

Тяжелонагруженные шестерни и зубчатые колёса

Детали зубчатых передач повышенной надёжности с цементованной износостойкой поверхностью зубьев и вязкой сердцевиной, воспринимающей ударные и изгибные нагрузки.

Валы и оси

Ответственные валы и оси, работающие при циклических и знакопеременных нагрузках, где требуется высокая прочность сердцевины при стойкости к хрупкому разрушению.

Кулачки и пальцы

Кулачки, пальцы и аналогичные детали с твёрдой износостойкой рабочей поверхностью, испытывающие контактные и ударные нагрузки в процессе эксплуатации.

Ответственные детали при ударных нагрузках

Тяжелонагруженные цементуемые детали авиационной и тяжёлой техники, работающие при ударных нагрузках, в том числе при пониженных температурах.

06Частые вопросы по стали 20ХН3А

Зачем в 20ХН3А такое высокое содержание никеля?

Никель при содержании около 3 % резко повышает прокаливаемость и обеспечивает равномерную закалку сердцевины даже в крупных сечениях. Одновременно он сохраняет высокую вязкость и пластичность металла, придавая стали стойкость к хрупкому разрушению при ударных нагрузках и пониженных температурах. Именно высокий никель отличает эту марку и определяет её применение в ответственных тяжелонагруженных деталях.

Что означает буква «А» в марке 20ХН3А?

Буква «А» указывает на высококачественное исполнение стали с пониженным содержанием вредных примесей - серы и фосфора (каждого не более 0,025 %). Снижение этих примесей повышает вязкость, пластичность и общую надёжность металла, что особенно важно для деталей, работающих при ударных и знакопеременных нагрузках.

Что даёт цементация деталей из 20ХН3А?

Цементация с последующей закалкой и низким отпуском насыщает поверхностный слой углеродом, придавая ему высокую твёрдость и износостойкость. При этом сердцевина детали, благодаря умеренному углероду и высокому никелю, остаётся прочной и вязкой. В итоге деталь сочетает износостойкую рабочую поверхность с ударопрочной несущей основой - это ключевое требование к зубчатым колёсам и валам.

Чем 20ХН3А отличается от 12ХН3А и 20Х?

От 12ХН3А марка отличается более высоким содержанием углерода, что даёт большую прочность сердцевины после термообработки при сохранении высокой вязкости за счёт никеля. От 20Х её отличает высокий никель (около 3 %), которого в 20Х практически нет, - это даёт существенно лучшую прокаливаемость и вязкость сердцевины, поэтому 20ХН3А применяют для более ответственных и крупных тяжелонагруженных деталей.

07Купить прокат из стали 20ХН3А со склада

Калькулятор массы

Расчёт массы по диаметру / толщине загрузится автоматически. Либо откройте калькуляторы веса.

Позиции из стали 20ХН3А в наличии

Весь сортамент из стали 20ХН3А в каталоге — 48 позиц.

Заказать прокат из стали 20ХН3А - счёт за 15 минут

Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.