Марочник сталей

Сталь 20ХГНР

Сталь 20ХГНР - легированная конструкционная цементуемая сталь, поставляемая по ГОСТ 4543-2016. Это комплексно-легированная марка повышенной прокаливаемости, главная особенность которой - микролегирование бором. После цементации с последующей закалкой и низким отпуском сталь получает твёрдую износостойкую поверхность при сохранении прочной и вязкой сердцевины, что определяет её применение в тяжелонагруженных деталях трансмиссий и приводов.

Ключевую роль в марке играет бор, вводимый в очень малых количествах - всего 0,001-0,005%. Даже такие микродобавки резко повышают прокаливаемость стали, обеспечивая сквозную закалку сечения и высокую прочность сердцевины. Экономический смысл бора в том, что он позволяет достигать нужного уровня прокаливаемости заметно дешевле, чем за счёт увеличения содержания дорогого никеля. Благодаря этому 20ХГНР сочетает высокие механические характеристики с рациональным расходом легирующих элементов.

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 20ХГНР

Остальные легирующие элементы дополняют действие бора и формируют сбалансированный комплекс свойств. Хром (0,70-1,10%) и марганец (0,70-1,10%) увеличивают прокаливаемость и прочность, никель (0,80-1,10%) повышает вязкость и сопротивление хрупкому разрушению, а титан (0,03-0,09%) связывает азот, защищая бор и сохраняя его эффективность. Совместное действие Cr-Mn-Ni-Ti с микролегированием бором обеспечивает устойчивый результат термической обработки по всему сечению детали.

Основной режим обработки - цементация поверхностного слоя с насыщением углеродом, после чего следуют закалка и низкий отпуск. В таком состоянии сердцевина показывает временное сопротивление σв ≥1270 МПа, предел текучести σт ≥1080 МПа, относительное удлинение δ5 ≥9%, относительное сужение ψ ≥50% и ударную вязкость KCU ≥59 Дж/см². Поверхность при этом приобретает высокую твёрдость и износостойкость, а вязкая сердцевина воспринимает ударные и изгибающие нагрузки.

Свариваемость стали 20ХГНР ограниченная: повышенное легирование и склонность к подкалке требуют подогрева и последующей термообработки, поэтому сварные соединения для ответственных деталей применяют с осторожностью. Плотность стали составляет 7,85 г/см³, что используется при расчёте теоретической массы заготовок и проката. Прямого точного зарубежного аналога марка не имеет, и любые сопоставления с импортными цементуемыми сталями носят приблизительный характер, поэтому при замене требуется проверка фактического химического состава и механических свойств.

02Химический состав стали 20ХГНР

Показатель	Значение
C	0,16-0,23
Si	0,17-0,37
Mn	0,70-1,10
Cr	0,70-1,10
Ni	0,80-1,10
Ti	0,03-0,09
B	0,001-0,005
S	≤0,025
P	≤0,025

03Механические свойства стали 20ХГНР

Показатель	Значение
σв, МПа	≥1270
σт, МПа	≥1080
δ5, %	≥9
ψ, %	≥50
KCU, Дж/см²	≥59

04Технологические свойства

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

Бор и прокаливаемость	Микролегирование бором 0,001-0,005% резко повышает прокаливаемость, обеспечивая сквозную закалку сечения экономнее, чем за счёт никеля.
Цементация и сердцевина	После цементации, закалки и низкого отпуска сердцевина даёт σв ≥1270 МПа, σт ≥1080 МПа, KCU ≥59 Дж/см² при твёрдой износостойкой поверхности.
Комплексное легирование	Сбалансированный комплекс Cr 0,70-1,10%, Mn 0,70-1,10%, Ni 0,80-1,10%, Ti 0,03-0,09% усиливает действие бора и стабилизирует свойства.
Свариваемость	Ограниченная: требуется подогрев и термообработка после сварки из-за повышенного легирования и склонности к подкалке.
Назначение	Цементуемая сталь для тяжелонагруженных шестерён, валов и ответственных деталей трансмиссий и приводов, ГОСТ 4543-2016.

05Применение стали 20ХГНР

Где применяется сталь 20ХГНР на производстве.

Шестерни и зубчатые колёса трансмиссий

Тяжелонагруженные шестерни и зубчатые колёса, где после цементации нужна твёрдая поверхность и прочная вязкая сердцевина для контактной выносливости и сопротивления ударам.

Валы и оси

Ответственные валы и оси приводов, воспринимающие крутящие и изгибающие нагрузки, с упрочнённой цементацией поверхностью при вязкой сердцевине.

Нагруженные цементуемые детали

Детали повышенной прокаливаемости, где требуется сквозная закалка сечения и высокая прочность сердцевины при экономичном легировании за счёт бора.

Детали автотракторной техники

Зубчатые и валовые детали трансмиссий и ходовой части автотракторного и тяжёлого машиностроения, работающие в условиях ударных и контактных нагрузок.

06Частые вопросы по стали 20ХГНР

Зачем в сталь 20ХГНР добавляют бор и что он даёт?

Бор вводится в очень малых количествах - 0,001-0,005%, но даже такие микродобавки резко повышают прокаливаемость стали. Это позволяет получать высокую прочность сердцевины по всему сечению детали и при этом экономить на более дорогом никеле. Для защиты бора в марку добавлен титан, связывающий азот.

Что даёт цементация деталей из 20ХГНР?

Цементация насыщает поверхностный слой углеродом, после чего закалка и низкий отпуск формируют твёрдую износостойкую поверхность. Сердцевина при этом остаётся прочной и вязкой: σв ≥1270 МПа, σт ≥1080 МПа, KCU ≥59 Дж/см². Такое сочетание обеспечивает контактную выносливость и сопротивление ударным нагрузкам.

Чем 20ХГНР отличается от 18ХГТ и 20ХН3А?

Главное отличие - микролегирование бором, которое повышает прокаливаемость экономичнее, чем рост содержания никеля. По сравнению с 20ХН3А, где высокую прокаливаемость обеспечивает дорогой никель, 20ХГНР достигает близкого результата комплексом Cr-Mn-Ni-Ti плюс бор. Относительно 18ХГТ марка дополнительно легирована никелем и бором для большей прочности сердцевины.

Как варится сталь 20ХГНР?

Свариваемость ограниченная. Повышенное легирование и склонность к подкалке требуют предварительного подогрева и последующей термической обработки. Для ответственных нагруженных деталей сварку применяют ограниченно и с контролем режимов, поэтому марку чаще используют для деталей, формируемых механической обработкой и цементацией.

07Купить прокат из стали 20ХГНР со склада

Калькулятор массы

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

Позиции из стали 20ХГНР в наличии

Круг 20ХГНР 32 157 500 ₽/т в наличии · ближайший склад: Челябинск, доставка

Заказать прокат из стали 20ХГНР - 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.