Aço 20xn3a e suas características

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Este artigo se concentrará em uma das classes de aço mais comuns e amplamente utilizadas. Vamos descrever brevemente para que é usado, falar sobre um procedimento térmico extremamente curioso, até aconselhar você a se familiarizar com vários documentos, como o GOST 8479-70, e também falar sobre a composição química do aço e como isso afeta suas características.

Aplicativo

Então, vamos começar com a questão mais, em nossa opinião, óbvia, mas não menos importante, a saber, para que serve o aço 20xn3a. Na maioria das vezes, as peças são feitas desse tipo de aço, que são posteriormente submetidas ao processo de cementação. Isso significa que peças desse tipo precisarão combinar dureza superficial e plasticidade interna no futuro.

Tais exigências são normalmente impostas a produtos que, durante sua operação, de uma forma ou de outra estarão sujeitos a cargas, inclusive choques. Neste caso, a camada de superfície dura seráevitar a deformação da peça, e a camada macia interna assumirá todas as consequências físicas do impacto e as absorverá sem prejudicar a peça. Esta categoria inclui eixos, pinos, parafusos, engrenagens e buchas e muito mais.

Carburação de aço

E já que mencionamos a cimentação do aço 20xn3a, vale a pena falar, ainda que brevemente, sobre o que é esse processo. A própria essência do processo é saturar o aço obviamente com baixo teor de carbono (geralmente até 0,2% C) com esse mesmo carbono, dando-lhe dureza. No entanto, deve-se entender que tal processo irá carbonizar apenas a camada superficial do produto metálico na faixa de 0,5 a 2 milímetros, deixando o meio macio e maleável.

O próprio processo de cementação, que confere ao aço 20khn3a características de maior resistência, ocorre em temperaturas elevadas (850-950 °C) em um ambiente contendo carbono. As usinas geralmente usam carburação a gás usando metano ou monóxido de carbono, mas um procedimento semelhante também pode ser realizado com carvão ou solução de carbonato de sódio.

Quando aquecido à temperatura acima, o aço entra na fase ativa e adsorve o carbono do ambiente. No entanto, este processo é bastante lento. Leva de 4 a 10 horas para cementar uma camada de um milímetro, dependendo do método de cementação.

Composição química

Como você sabe, as características de absolutamente todos os tipos de aço dependem principalmentetransformar os elementos de liga em sua composição final. São os aditivos de elementos químicos que, em última análise, conferem ao aço as propriedades necessárias, seja dureza ou, inversamente, ductilidade, resistência à corrosão ou cargas de choque. É por isso que às vezes é tão importante estudar a composição do aço. A maneira mais fácil de fazer isso é olhar para o GOST correspondente. O aço 20khn3a é mencionado em muitos GOSTs, portanto, para facilitar a pesquisa, listaremos todos os elementos e os valores de sua fração de massa na composição do aço neste artigo.

Fica assim:

• Carbono – 0,2%.
• Chrome - 0,75%.
• Níquel - 2,95%.
• Manganês - 0,45%.
• Silicon – 0,27%.
• Cobre – 0,3%.
• Enxofre e fósforo - 0,025%.

Recursos

Todas as principais propriedades de qualquer um dos tipos de aço são inevitavelmente investigadas, depois verificadas e, finalmente, registradas em um documento regulatório e técnico, ou seja, GOST. Por exemplo, para entender melhor o tópico do artigo e o tópico da metalurgia em geral, recomendamos que você preste atenção ao GOST 8479-70, bem como ao GOST 4543-71, 7417-75 e 103-2006. Ao estudar esses documentos, você provavelmente encontrará termos e designações incompreensíveis, com os quais você também faria bem em se familiarizar para que estudar esses documentos não seja tão difícil.

No entanto, nos desviamos um pouco do tópico. Como já nos familiarizamos com a composição química do aço 20khn3a, podemos determinar com bastante precisão seus principaispropriedades. Este aço, devido às impurezas de níquel, cromo e cobre, é dotado de boa resistência à corrosão, o que é muito importante para muitas peças feitas com este tipo de aço. Além disso, um maior teor de níquel aumenta a temperabilidade, o que sem dúvida facilitará o processo de cementação.

Em primeiro lugar, o carbono é responsável pela dureza, que, claro, é extremamente pequena para garantir a dureza inicial do aço 20xn3a. Silício e cromo melhoram um pouco a situação, mas seu efeito na resistência e dureza do aço é extremamente insignificante.