Stahl 20xn3a und seine Eigenschaften

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Dieser Artikel konzentriert sich auf eine der gebräuchlichsten und am weitesten verbreiteten Stahlsorten. Wir werden kurz beschreiben, wofür es verwendet wird, über ein äußerst merkwürdiges thermisches Verfahren sprechen, Ihnen sogar raten, sich mit mehreren Dokumenten wie GOST 8479-70 vertraut zu machen, und auch über die chemische Zusammensetzung von Stahl berichten und Ihnen sagen, wie es sich auswirkt seine Eigenschaften.

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Also fangen wir mit der unserer Meinung nach offensichtlichsten, aber nicht weniger wichtigen Frage an, nämlich wofür wird 20xn3a-Stahl verwendet? Meistens werden Teile aus dieser Stahlsorte hergestellt, die anschließend dem Aufkohlungsprozess unterzogen werden. Das bedeutet, dass Teile dieser Art in Zukunft Oberflächenhärte und innere Plastizität vereinen müssen.

Solche Anforderungen werden normalerweise an Produkte gestellt, die während ihres Betriebs auf die eine oder andere Weise Belastungen, einschließlich Stößen, ausgesetzt sind. In diesem Fall wird die harte Oberflächenschicht seinverhindern eine Verformung des Teils, und die innere weiche Schicht übernimmt alle physikalischen Folgen des Aufpralls und absorbiert sie, ohne das Teil zu beschädigen. Diese Kategorie umfasst Wellen, Stehbolzen, Bolzen, Zahnräder und Buchsen und vieles mehr.

Aufkohlen von Stahl

Und da wir das Zementieren von Stahl 20xn3a erwähnt haben, lohnt es sich, Ihnen, wenn auch kurz, zu erzählen, was dieser Prozess ist. Das Wesen des Prozesses besteht darin, Stahl mit offensichtlich niedrigem Kohlenstoffgeh alt (normalerweise bis zu 0,2 % C) mit genau diesem Kohlenstoff zu sättigen und ihm dadurch Härte zu verleihen. Es muss jedoch verstanden werden, dass ein solches Verfahren nur die Oberflächenschicht des Metallprodukts im Bereich von 0,5 bis 2 Millimeter karbonisiert, wodurch die Mitte weich und biegsam bleibt.

Der Aufkohlungsprozess selbst, der 20khn3a-Stahl die Eigenschaften einer erhöhten Festigkeit verleiht, findet bei erhöhten Temperaturen (850-950 °C) in einer kohlenstoffh altigen Umgebung statt. In der Regel wird in Anlagen mit Methan oder Kohlenmonoxid aufgekohlt, aber ein ähnliches Verfahren kann auch mit Holzkohle oder Sodalösung durchgeführt werden.

Bei Erwärmung auf die obige Temperatur tritt Stahl in die aktive Phase ein und adsorbiert Kohlenstoff aus der Umgebung. Dieser Prozess ist jedoch ziemlich langsam. Das Aufkohlen einer Schicht von einem Millimeter dauert je nach Aufkohlungsverfahren 4 bis 10 Stunden.

Chemische Zusammensetzung

Wie Sie wissen, hängen die Eigenschaften absolut aller Stahlsorten in erster Linie davon abaus den Legierungselementen in seine endgültige Zusammensetzung umwandeln. Es sind die Zusätze chemischer Elemente, die dem Stahl letztlich die nötigen Eigenschaften verleihen, sei es Härte oder umgekehrt Duktilität, Korrosionsbeständigkeit oder Stoßbelastung. Deshalb ist es manchmal so wichtig, die Zusammensetzung von Stahl zu studieren. Am einfachsten geht das, wenn man sich die entsprechende GOST anschaut. Stahl 20khn3a wird in vielen GOSTs erwähnt. Um Ihnen die Suche zu erleichtern, listen wir daher alle Elemente und die Werte ihres Massenanteils in der Stahlzusammensetzung direkt in diesem Artikel auf.

Es sieht so aus:

• Kohlenstoff – 0,2 %.
• Chrom - 0,75 %.
• Nickel - 2,95 %.
• Mangan - 0,45 %.
• Silizium – 0,27 %.
• Kupfer – 0,3 %.
• Schwefel und Phosphor - 0,025 %.

Funktionen

Alle Haupteigenschaften aller Stahlsorten werden zwangsläufig untersucht, dann überprüft und schließlich in ein behördliches und technisches Dokument, dh GOST, eingetragen. Um beispielsweise das Thema des Artikels und das Thema Metallurgie im Allgemeinen besser zu verstehen, empfehlen wir Ihnen, auf GOST 8479-70 sowie GOST 4543-71, 7417-75 und 103-2006 zu achten. Beim Studium dieser Dokumente werden Sie höchstwahrscheinlich auf unverständliche Begriffe und Bezeichnungen stoßen, mit denen Sie sich auch gut vertraut machen sollten, damit das Studium solcher Dokumente nicht so schwierig ist.

Wir schweifen allerdings etwas vom Thema ab. Da wir uns bereits mit der chemischen Zusammensetzung von Stahl 20khn3a vertraut gemacht haben, können wir seine Hauptsache ziemlich genau bestimmenEigenschaften. Dieser Stahl ist aufgrund von Nickel-, Chrom- und Kupferverunreinigungen mit einer guten Korrosionsbeständigkeit ausgestattet, was für viele aus dieser Stahlsorte hergestellte Teile sehr wichtig ist. Außerdem erhöht ein höherer Nickelgeh alt die Härtbarkeit, was zweifellos den Aufkohlungsprozess erleichtert.

Zunächst einmal ist Kohlenstoff für die Härte verantwortlich, die natürlich extrem klein ist, um die Anfangshärte von Stahl 20xn3a zu gewährleisten. Silizium und Chrom verbessern die Situation geringfügig, aber ihre Auswirkung auf die Festigkeit und Härte von Stahl ist äußerst unbedeutend.