L'acier 20xn3a et ses caractéristiques

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Cet article se concentrera sur l'une des nuances d'acier les plus courantes et les plus largement utilisées. Nous décrirons brièvement à quoi il sert, parlerons d'une procédure thermique extrêmement curieuse, vous conseillerons même de vous familiariser avec plusieurs documents, tels que GOST 8479-70, et parlerons également de la composition chimique de l'acier et vous expliquerons comment cela affecte ses caractéristiques.

Demande

Donc, commençons par la question la plus évidente, à notre avis, mais non la moins importante, à savoir, à quoi sert l'acier 20xn3a. Le plus souvent, les pièces sont fabriquées à partir de cette nuance d'acier, qui sont ensuite soumises au processus de cémentation. Cela signifie que des pièces de ce type devront combiner dureté de surface et plasticité interne à l'avenir.

De telles exigences sont généralement imposées aux produits qui, au cours de leur fonctionnement, seront soumis d'une manière ou d'une autre à des charges, y compris des chocs. Dans ce cas, la couche de surface dure seraempêcher la déformation de la pièce, et la couche souple intérieure assumera toutes les conséquences physiques de l'impact et les absorbera sans endommager la pièce. Cette catégorie comprend les arbres, les goujons, les boulons, les engrenages et les bagues, et bien plus encore.

Acier de cémentation

Et puisque nous avons mentionné la cémentation de l'acier 20xn3a, il vaut la peine de vous dire, quoique brièvement, ce qu'est ce processus. L'essence même du processus est de saturer l'acier évidemment à faible teneur en carbone (généralement jusqu'à 0,2% C) avec ce même carbone, lui donnant ainsi de la dureté. Cependant, il faut comprendre qu'un tel processus ne carbonisera que la couche superficielle du produit métallique dans la plage de 0,5 à 2 millimètres, laissant le milieu doux et pliable.

Le processus de carburation lui-même, qui confère à l'acier 20khn3a des caractéristiques de résistance accrue, se déroule à des températures élevées (850-950 °C) dans un environnement contenant du carbone. Les usines utilisent généralement la cémentation au gaz à l'aide de méthane ou de monoxyde de carbone, mais une procédure similaire peut également être effectuée à l'aide de charbon de bois ou d'une solution de carbonate de sodium.

Lorsqu'il est chauffé à la température ci-dessus, l'acier entre dans la phase active et adsorbe le carbone de l'environnement. Cependant, ce processus est plutôt lent. Il faut 4 à 10 heures pour cémenter une couche d'un millimètre, selon la méthode de cémentation.

Composition chimique

Comme vous le savez, les caractéristiques de toutes les nuances d'acier dépendent principalementtourner des éléments d'alliage dans sa composition finale. Ce sont les additifs d'éléments chimiques qui confèrent finalement à l'acier les propriétés nécessaires, qu'il s'agisse de dureté ou, au contraire, de ductilité, de résistance à la corrosion ou aux chocs. C'est pourquoi il est parfois si important d'étudier la composition de l'acier. La façon la plus simple de le faire est de regarder le GOST correspondant. L'acier 20khn3a est mentionné dans de nombreux GOST, par conséquent, afin de vous faciliter la recherche, nous énumérerons tous les éléments et les valeurs de leur fraction massique dans la composition de l'acier directement dans cet article.

Ça ressemble à ça:

• Carbone – 0,2 %.
• Chrome - 0,75 %.
• Nickel - 2,95 %.
• Manganèse - 0,45 %.
• Silicium – 0,27%
• Cuivre – 0,3 %.
• Soufre et phosphore - 0,025 %.

Caractéristiques

Toutes les propriétés principales de l'une des nuances d'acier sont inévitablement étudiées, puis vérifiées et finalement consignées dans un document réglementaire et technique, c'est-à-dire GOST. Par exemple, afin de mieux comprendre le sujet de l'article et le sujet de la métallurgie en général, nous vous conseillons de prêter attention à GOST 8479-70, ainsi qu'à GOST 4543-71, 7417-75 et 103-2006. Lors de l'étude de ces documents, vous rencontrerez très probablement des termes et des désignations incompréhensibles, avec lesquels vous feriez également bien de vous familiariser afin que l'étude de tels documents ne soit pas si difficile.

Cependant, nous nous éloignons un peu du sujet. Puisque nous nous sommes déjà familiarisés avec la composition chimique de l'acier 20khn3a, nous pouvons déterminer assez précisément son principalPropriétés. Cet acier, du fait des impuretés de nickel, de chrome et de cuivre, est doté d'une bonne résistance à la corrosion, ce qui est très important pour de nombreuses pièces réalisées à partir de cette nuance d'acier. De plus, une teneur en nickel plus élevée augmente la trempabilité, ce qui facilitera sans aucun doute le processus de carburation.

Tout d'abord, le carbone est responsable de la dureté, qui, bien sûr, est extrêmement faible pour assurer la dureté initiale de l'acier 20xn3a. Le silicium et le chrome améliorent légèrement la situation, mais leur effet sur la résistance et la dureté de l'acier est extrêmement insignifiant.