Маркировка сталей | Сварочные работы
Марка сталей обозначается сочетанием букв и цифр. Сталь углеродистая обыкновенного качества маркируется буквами Ст, что означает «сталь», после которых ставится одна из цифр от 0 до 6. Цифра в обозначении марки указывает номер стали, определяющий ее состав и свойства. Причем, чем выше номер, тем больше в стали углерода. Так, в Ст1 углерода может быть 0,06—0,12 %; в стали Ст3 — углерода 0,14—0,22%; в стали Стб — углерода 0,38—0,49 %.
Углеродистая сталь может быть трех степеней раскисления — спокойная, полуспокойная и кипящая. Для лучшей характеристики стали к ее марке добавляют соответствующие буквы сп, пс, кп. Например, Ст2кп, Ст3сп, Ст5пс, Стбсп.
В соответствии с ГОСТ 380—71 в некоторых марках стали допускается содержание марганца до 1 % и более. При маркировке таких сталей перед буквами, означающими степень раскисления, ставится буква Г. Например, Ст3пс может содержать марганца 0,4—0,65 %, а Ст3Гпс содержит марганца 0,8—1,1 %; Ст5пс содержит марганца 0,5—0,8%, а Ст5Гпс — 0,8—1,2 %.
Стали углеродистые обыкновенного качества, изготовляемые по ГОСТ 380—71, в зависимости от гарантируемых характеристик и назначения делятся на три группы.
Стали группы А характеризуются механическими свойствами.
Стали группы Б характеризуются химическим составом. Эти стали, так же как и стали группы А, бывают различных степеней раскисления и с повышенным содержанием марганца, т. е. могут быть стали марок БСт3кп, БСт3пс, БСт3сп и БСт3Гпс.
Стали группы В характеризуются механическими свойствами и химическим составом. К этой группе относятся стали марок ВСт2, ВСт3, ВСт4 и ВСт5, из них некоторые могут быть всех степеней раскисления и с повышенным содержанием марганца.
По химическому составу стали группы В должны соответствовать нормам, указанным в ГОСТ для стали группы Б, за исключением нижнего предела по содержанию углерода. Сталь всех групп с номерами от 1 до 4 может быть всех степеней раскисления, а с номерами 5 и 6—только спокойной или полуспокойной.
В зависимости от нормируемых показателен счаль каждой группы подразделяется на категории.
Сталь группы А имеет три категории, для каждой из которых установлены заданные нормы механических свойств.
Сталь группы Б подразделяется на две категории. К первой категории относятся стали марок БСт0 — БСтб всех степеней раскисления, нормируемые по углероду, марганцу, кремнию, сере, фосфору и азоту. Ко второй категории относятся стали марок БСт1 — БСтб, нормируемые кроме указанного для первой категории еще и содержанием хрома, никеля и меди.
Стали группы В подразделяются на шесть категорий, а к нормируемым показателям относится временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение, изгиб в холодном состоянии, химический состав и ударная вязкость при различных температурах.
Сталь группы В третьей — шестой категорий поставляется только полуспокойной и спокойной.
Для обозначения категории стали к обозначению марки добавляют номер соответствующей категории, например ВСт3псЗ, БСт3кп2, Ст3пс2 и т. п.
По ГОСТ 1050—74 выпускается углеродистая качественная конструкционная сталь. В зависимости от механических свойств эта сталь делится на пять категорий. В углеродистых качественных сталях нормируется содержание углерода, кремния, марганца, хрома, серы и фосфора. По содержанию углерода сталь и маркируется.
Марка углеродистых качественных сталей состоит из двух цифр, которые указывают на примерное содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 08 содержит углерода 0,5—0,12 %; сталь 20 содержит углерода 0,17—0,24.
В качественных конструкционных сталях жестче ограничения по содержанию вредных примесей, чем в сталях обыкновенного качества.
Диапазоны химического состава низко- и среднеуглеродистых качественных сталей и сталей обыкновенного качества в значительной степени перекрываются. Это позволяет при необходимости осуществлять их замену. Например, Сталь 20 может быть заменена сталью ВСт3сп, но стандарт на качественную сталь не регламентирует их ударную вязкость при отрицательных температурах и после механического старения.
При производстве стальных строительных конструкций большое применение находят низколегированные стали и стали повышенной прочности. Маркировка легированных сталей состоит из сочетания прописных букв и цифр. Буквы указывают наличие в стали легирующих элементов. Условное обозначение химических элементов, входящих в состав сталей, приведено в табл. 3.
Стоимость 1 тонны металла
Марка стали СТ20 по стандартным меркам принадлежит к классу черных металлов
Тонна лома в зависимости от региона приобретения может стоить от 28000 до 30000 руб. ориентировочно. На цену осуществляют давление следующие факторы: коррозийные следы, которые могут появиться в результате хранения стали и объем партии. Сдача лома создает условия повышения цены. Наценка в данном случае возможна только от реализации 1000 тонн и более.
Марка стали СТ20 имеет обладает своеобразным типом и имеет свойственные только ей характеристики. Индивидуальные показатели делают ее востребованной на рынке многих производств. Производить изделие самостоятельно в домашних условиях невозможно, так как для выплавления требуется иметь дорогостоящее оборудование и обладать профессиональными навыками.
Достоинства и недостатки
Положительные стороны:
- Хорошая свариваемость.
- Возможность обработки заготовки резанием.
- Небольшой удельный вес.
- Повышенная износоустойчивость.
- Низкая цена.
Материал не склонен к образованию флокенов.
- https://vse-stali.ru/stal-konstruktsionnaya/uglerodistaya-kachestvennaya/stal-20-stal-20a/
- https://svarkaipayka.ru/material/stal/tehnicheskie-harakteristiki-uglerodistoy-stali-20.html
- https://MetallolomResurs.ru/svoystva-stali-20.html
- https://www.lsst.ru/spravochnik-metalloprokata/konstruktsionnaya-stal/stal-20/
- https://areal-metal.ru/spravka/stal-marki-20
- http://splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=215
- https://metalloy.ru/stal/marka-20
Состав и структура
Основа — железо. Дополнительные компоненты:
- Углерод (0,2%). От данного компонента зависит прочность, твердость сплава. Чем его больше, тем выше эти показатели, но при этом снижается пластичность.
- Марганец (0,6%). Это сильный раскислитель. При его добавлении снижается количество серы в составе. Увеличивает показатель прочности, износоустойчивости у поверхности структуры сплава. Улучшает ковку, сварку металла.
- Кремний (0,35%). Сильный раскислитель. Добавляется для уменьшения содержания азота, кислорода, водорода. Это снижает количество пор, газовых раковин, которые негативно влияют на прочность.
- Медь (0,3%), хром (0,2%), никель (0,3%). Эти компоненты нужны для повышения устойчивости к образованию ржавчины, увеличения механической стойкости.
- Сера (0,04%), фосфор (0,035%). Вредные компоненты, которые ухудшают его технические характеристики, свойства.
От количества дополнительных компонентов зависят свойства, параметры готовой продукции. Для их изменения состав может насыщаться разными легирующими добавками.
Медная проволока
Массовая доля элементов стали 20 по ГОСТ 1050-2013
| C (Углерод) | Si (Кремний) | Mn (Марганец) | P (Фосфор) | S (Сера) | Cr (Хром) | Ni (Никель) | Cu (Медь) | Fe (Железо) |
| 0,17 – 0,24 | 0,17 – 0,37 | 0,35 – 0,65 | < 0,03 | < 0,035 | < 0,25 | < 0,30 | < 0,30 | остальное |
Если массовая доля алюминия не менее 0,02 или вводятся по отдельности или в любом сочетании Ti, V, Nb, Al (Ti + V + Nb + Al < 0,015), то содержание азота не нормируется. Допускается снижение уровня содержания кремния при применении других раскислителей, например, Al, Ti, V, Nb. Допускается снижение уровня содержания марганца при удовлетворении всех требований к механическим свойствам.
Применение
Прокатный профиль из стали 20 производится при помощи двух методов:
- Горячее деформирование. Эта технология задействуется в изготовлении заготовок, толщина которых должна превышать 4 мм. Минусом подобного метода выступает риск возникновения окалины, негативно влияющей на эксплуатационные свойства материала.
- Холодное деформирование. Таким способом изготавливают заготовки небольшой толщины. В ходе подобной обработки на металле образовывается наклеп. Он делает сталь более прочной.
Из стали 20 производят целый ряд различных изделий черной металлургии. В частности, из нее изготавливают различные размеры профильных труб, а также прутки, уголки, листы, швеллеры, двутавры и т.д. Помимо этого, материал является сырьем для бесшовных труб. Для этого используют холодное или горячее волочение. Промышленная технология в комбинации с качествами материала – это способ получать прочный и не боящийся нагрузок продукт.
Отрасли, задействующие продукцию из стали 20
Сплав входит в число самых универсальных и благодаря этому – востребованных в производственной сфере. Так, например, он нашел применение в следующих сферах:
- Строительство. Перечислить все изделия из стали 20, задействованные в этой отрасли, невозможно, ведь сюда входит огромное количество продукции – от крепежных элементов до несущих балок.
- Машиностроение. Сталь 20 – материал для производства крепежей, соединений, шестеренок, валов, кронштейнов и т.д.
- Трубопроводы. Из материала делают не только сами трубы, но и разнообразную арматуру – муфты, штуцеры, гайки, ниппели, краны и прочие элементы для строительства магистралей.
Значение маркировки и состав сплава
Расшифровка названия марки указывает на количество углерода в химическом составе. Цифра 20 означает, что количество углерода (C) в ст 20 равно 0,2%. Это средний показатель, его значение может варьировать в пределах от 0,17-0,24 %. Подобный показатель гарантирует прочность материала, однако, вместе с тем, для углеродистой стали характерна более низкая пластичность в сравнении с другими сплавами, в которых количество данного элемента ниже.
Помимо углерода, в составе стали 20 присутствуют следующие химические элементы:
- Железо. Элемент, выступающий основой сплава и имеющий массовую долю около 98%.
- Кремний (Si) – 0,17-0,37%. Призван снизить пористость металла, что достигается благодаря реакции с газами, которые становятся причиной возникновения газовых раковин и пор в структуре сплава.
- Марганец (Mn) – 0,35-0,65%. Препятствует возникновению негативных последствий воздействия кислорода и, кроме того, нейтрализует серу. Это нужно, чтобы обезопасить процесс термообработки под давлением, минимизируя появление трещин, и получить прочный и однородный результат после сварки или ковки.
- Хром (Cr) – не более 0,25%. Легирующая примесь, улучшающая свойства сплава.
- Медь (Cu)- не более 0,3%. Еще одна добавка для легирования, также повышающая характеристики металла при эксплуатации.
- Никель (Ni) – не более 0,3%. Также добавляется в ходе легирования.
- Фосфор (P) – не более 0,03%. Данный элемент негативно влияет на вязкость сплава и делает его хрупким, поэтому не допускается превышение нормы содержания.
- Сера (S) – не более 0,035%. Относится к вредным примесям, ухудшающим механические свойства и повышающим восприимчивость к нагрузкам, чем обусловлены требования к низкой массовой доле данного компонента и его нейтрализации.
Процентное соотношение каждой составляющей регламентировано нормами ГОСТ 1050-2013 “Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей”. Также существуют стандарты, определяющие качество стали 20 в зависимости от вида изделий – прокат, лист, проволока и т.д.
Химический состав
Для обеспечения длительного срока службы химический состав оставляется сбалансированным. Кроме этого, в составе нет большого количества легирующих элементов, за счет чего обеспечивается простота производства. Состав стали 20 характеризуется следующим образом:
- Основная часть металла представлена железом. Показатель его концентрации составляет 98%.
- Как ранее было отмечено, основные эксплуатационные характеристики зависят от количества углерода и равномерности его распределения. При маркировке указывается именно этот элемент, в рассматриваемом случае его концентрация 0,2%. Стоит учитывать, что в нормативной документации указывается предел, которому должна соответствовать марка: от 0,17 до 0,24%.
- В составе также отмечается большая концентрация магния и кремния: первый элемент в пределе 0,35-0,65%, второй 0,17-0,37%. Эти элементы также во многом определяют эксплуатационные характеристики металла.
- В составе есть и другие химические элементы, в том числе вредные. Их концентрация выдерживается в строгом пределе, так как их наличие становится причиной снижения прочности и надежности, прочности и ухудшению других качеств.
Ст 20
Несмотря на то, что процесс легирования существенно повышает стоимость металла, этот процесс позволяет существенно увеличить характеристики материала. Примером назовем добавление в состав хрома, за счет которого структура становится более устойчивой к воздействию влаги. Все нержавеющие стали имеют высокий показатель концентрации хрома в составе.
Марка стали – 20 — особенности и применение
Сталь 20 — конструкционная углеродистая высококачественная сталь для производства металлической продукции – калиброванного металлопроката. Сфера её применение также распространяется на изготовление труб перегревателей, коллекторов, трубопроводов котлов высокого давления, а также цементируемых деталей для длительной службы при высоких температурах (до 350 градусов по Цельсию).
Сталь 20 в производстве металлопродукции
Сталь 20 не склонна к отпускной хрупкости, характеризуется высокой свариваемостью, что делает её идеальной для производства труб, листового и сортового проката, стальных шестигранников.
Шестигранник представляет собой металлопрокат с шестигранным сечением и диаметром вписанного круга 8-100 мм. Клиенты «МеталлМаш» могут купить шестигранники двух видов (сталь 20, 35, 40 и 45):
- Горячекатаный (ГОСТ 2879-88). В основном, применяется для изготовления крепежных деталей (гаек, болтов, шурупов), частей механизмов и машин. Качество проката шестигранника определяется категориями: Б –высокой точности, В – нормальной точности. Изделие может включать разную долю хрома, никеля и меди.
- Калиброванный (ГОСТ 8560-78). Выпускается с шестигранным сечением 3-100 мм.
Для изготовления шестигранников используется сталь различных марок (от малоуглеродистой стали до легированной). Длина шестигранного прута составляет 2 — 6 метров. Высокая прочность и отличные эксплуатационные характеристики шестигранников позволили этой продукции найти свое применение в строительстве для изготовления каркасов, в производстве специального оборудования для химической и пищевой индустрии, в легком и тяжелом машиностроении, а также в авиастроении, поскольку изделия способны выдерживать самые большие нагрузки.
Круг стальной. Также встречается название «прокат круглого сечения». Стальной круг имеет форму прута с круглым, иногда овальным, сечением. Обладая высокой прочностью и эластичными свойствами, изделие хорошо поддается обработке и сварке. Круг стальной чаще всего используется как заготовка в производстве труб, однако это не мешает ему быть задействованным в разных сферах, начиная от бытовой и заканчивая космическим строением. В быту стальной круг применяется для изготовления подставок, вешалок, изгородей, лестниц и других конструкций, в строительстве – в качестве укрепляющего элемента, а также при армировании бетона.
«МеталлМаш» поставляет два вида стального круга (можно купить сталь 20, 35, 40 и 45):
- Горячекатаный (ГОСТ 2590-88). Горячекатаный металлопрокат круглого сечения может иметь диаметр 5 — 270 мм. Сырье – низкоуглеродистая, легированная или автоматная сталь. Точность круга определяется тремя классами: А – высокая точность, Б – повешенная, В – нормальная. Допустимое отклонение – 30-50 мм. Поставляется в виде прутков или в мотках (при диаметре менее 9 мм) длиной 2-12 м.
- Калиброванный (ГОСТ 1051-73): холоднотянутый (изготавливается методом холодного волочения из горячекатаного круга), холоднокатаный (изготавливается методом холодной прокатки).
Благодаря тщательной обработке с применением дополнительных технологий (шлифованию, полированию и т.д.) круг калиброванный имеет точные размеры по сечению и гладкую поверхность. Поставляется в виде прутков или в мотках (при диаметре менее 25 мм). Калиброванный прокат с круглым сечением находит широкое применение в изготовлении валов, осей, толкателей и других частей машинных механизмов.
предлагает металлопрокатную продукцию для всех регионов Украины. Если вам необходимо купить сталь 20, 35, 40 и 45 высокого качества вы можете, непосредственно связавшись с нами по телефону или электронной почте.
metallmash.dp.ua
Сталь 20ЮЧА (20ЮЧ) / Auremo
Обозначения
| Название | Значение |
| Обозначение ГОСТ кириллица | 20ЮЧА |
| Обозначение ГОСТ латиница | 20JuChA |
| Транслит | 20YuChA |
| По химическим элементам | 20AlZr |
| Название | Значение |
| Обозначение ГОСТ кириллица | 20ЮЧ |
| Обозначение ГОСТ латиница | 20JuCh |
| Транслит | 20YuCh |
| По химическим элементам | 20AlZr |
Описание
Сталь 20ЮЧА применяется: для изготовления труб, корпусов, днищ, плоских фланцев и других деталей, эксплуатируемых в средах содержащих сероводород и углекислый газ при температурах от -40 °С до +475 °С; деталей трубопроводной арматуры с проведением термообработки; сварных сосудов газовой и нефтехимической промышленности; бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных труб повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенных для использования в системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях нефтедобывающих предприятий эксплуатируемых в средах, содержащих сероводород и углекислый газ.
Примечание
Сталь стойкая к коррозионному растрескиванию.
Стандарты
| Название | Код | Стандарты |
| Термическая и термохимическая обработка металлов | В04 | СТ ЦКБА 026-2005 |
| Сортовой и фасонный прокат | В32 | TУ 14-1-3332-82 |
| Листы и полосы | В23 | TУ 14-1-3333-82 |
| Болванки. Заготовки. Слябы | В31 | TУ 14-1-4179-86, TУ 14-1-3345-82 |
| Листы и полосы | В33 | TУ 14-1-4853-90 |
| Трубы стальные и соединительные части к ним | В62 | TУ 14-3-1652-89, TУ 14-3-1600-89, TУ 14-157-54-97, TУ 14-162-14-96, TУ 14-162-20-97, TУ 14-3-463-2005, TУ 14-3Р-54-2001, TУ 14-3-1745-90 |
| Обработка металлов давлением. Поковки | В03 | TУ 26-0303-1532-84 |
Химический состав
| Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | Fe | Cu | N | As | Al | Ca |
| TУ 14-1-4853-90 | 0.16-0.22 | ≤0.005 | ≤0.02 | 0.5-0.8 | — | 0.17-0.37 | ≤0.25 | Остаток | ≤0.25 | ≤0.012 | ≤0.08 | 0.03-0.1 | 0.001-0.01 |
| TУ 14-1-4179-86 | 0.16-0.22 | ≤0.012 | ≤0.02 | 0.5-0.8 | ≤0.3 | 0.17-0.37 | ≤0.4 | Остаток | — | ≤0.012 | — | 0.03-0.1 | — |
| TУ 14-3-1652-89 | 0.16-0.22 | ≤0.012 | ≤0.02 | 0.5-0.8 | — | 0.17-0.37 | ≤0.4 | Остаток | — | ≤0.012 | — | 0.03-0.1 | — |
| TУ 14-3Р-54-2001 | 0.16-0.22 | ≤0.012 | ≤0.02 | 0.5-0.8 | ≤0.25 | 0.17-0.37 | ≤0.4 | Остаток | ≤0.3 | ≤0.012 | — | 0.03-0.1 | — |
| TУ 14-162-14-96 | 0.17-0.22 | ≤0.015 | ≤0.015 | 0.5-0.65 | ≤0.25 | 0.17-0.37 | ≤0.25 | Остаток | ≤0.25 | ≤0.012 | — | 0.03-0.05 | — |
| TУ 14-3-1745-90 | 0.16-0.22 | ≤0.012 | ≤0.02 | 0.5-0.8 | ≤0.25 | 0.17-0.37 | ≤0.4 | Остаток | — | ≤0.012 | — | 0.03-0.1 | — |
Fe — основа. По ТУ 14-1-4853-90, ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится РЗМ (титан, кальций, цирконий) из расчета 0,7 кг/т. Содержание РЗМ в стали не является сдаточным показателем, но контролируется и вносится в документ о качестве. В сталь вводятся технологическая добавка силикокальция из расчета получения в готовом прокате 0,001-0,010 % кальция. По ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 содержание остальных элементов — по ГОСТ 1050. По ТУ 14-162-14-96 химический состав приведен для стали 20ЮЧА. В стали допускаются отклонения по содержанию углерода (-0,020 %), алюминия (±0,010 %), марганца (+0,15 %), серы (+0,005 %), фосфора (+0,005 %). В раскисленную сталь с целью глобуляции сульфидных неметаллических включений вводится церий из расчета содержания церия в стали 0,050 %, содержание которого не контролируется, а в сертификат заносится его расчетная величина. С целью повышения прочностных свойств допускается введение в сталь ванадия в количестве до 0,050 %. По ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. Остаточное содержание остальных элементов по ГОСТ 1050. Отклонение по содержанию углерода -0,020 %, алюминия +0,010 %, другим элементам по ГОСТ 1050. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится один или несколько модификаторов из группы: РЗМ, титан, кальций, цирконий в количестве до 0,07% каждого. Содержание этих элементов в стали не является сдаточным показателем, но вносится в документ о качестве. По ТУ 14-1-3332-82 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. В стали допускается отклонение от нормированного химического состава по углероду -0,020%, по алюминию ±0,010%, а по содержанию остальных элементов и остаточных — по ГОСТ 1050. В раскисленную сталь вводится РЗМ (цериевой группы) из расчета не менее 1 кг на одну тонну и получения церия в металле в количестве 0,015-0,030%. Содержание церия не является сдаточным показателем, но контролируется и вносится в сертификат.
Источник
Область применения
Низкая стоимость определяет то, что сталь 20, применение которой связано с изготовлением различных изделий, стали использовать для создания различного рода заготовок. Рассматривая особенности стали марки 20 и ее области применения, отметим следующие моменты:
- Чаще всего применяется при котлостроении. Примером назовем изготовление труб и нагревательных элементов различного назначения.
- В промышленность поставляются заготовки в виде прутка или листа.
- Очень часто сталь улучшается путем цементации. Это позволяет увеличить твердость поверхности, но пластичную сердцевину. Примером можно назвать различные оси, кулачки и валики, пальцы и шпиндели, толкательные клапана, пальцы рессора и другие элементы, получившие широкое распространение в машиностроении.
- На производственные площадки поставляется прокат с различным диаметром. При этом заготовка может обрабатываться резанием при применении токарного и фрезерного, сверлильного и другого оборудования.
- Трубы изготавливаются при применении электросварки. Для этого применяется листовая сталь, которая сваривается в точке соприкосновения. При применении метода горячей деформации получают бесшовные трубы, которые обладают высокими эксплуатационными характеристиками.
Лист сталь 20
Подобные стали применяются на протяжении длительного периода. Стоит учитывать, что температура применения довольно низкая. Другими словами, структура может быстро нагреваться, за счет чего существенно повышается пластичность. Также металл не может выдерживать воздействие низкой температуры, так как она делает структуру более хрупкой. Существенно увеличить область применения стали 20 смогли при правильном проведении термической обработки, а также легировании структуры.
Аналоги стали 20
Как ранее было отмечено, рассматриваемые стандарты маркировки применяются исключительно при производстве металла на территории стран СНГ. Зарубежные производители проводят выпуск большого количества аналогов, которые обладают схожими эксплуатационными характеристиками. Производство стали 20 налажено в США, Германии, Японии и многих других европейских странах. Зарубежные аналоги могут обладать несколько иным химическим составом, но эксплуатационные качества во многом схожи
Если рассматривать аналоги с другим химическим составом, то можно уделить внимание стали 30, 40Х и другим легированным сплавам. По своим основным качествам они несколько отличаются, но все же могут применяться при изготовлении идентичных изделий. В заключение отметим, что низкая концентрация углерода определяет необходимость в проведении термической обработки
Очень часто выполняется закалка, а также отпуск, которые позволяют повысить твердость и износостойкость поверхности, но при этом снизить хрупкость. Проводится цементация и другие процедуры внесения химических веществ в поверхностный слой. К примеру, цементация позволяет существенно увеличить твердость изделия. Многие процессы предусматривают применение специального оборудования. Поэтому в домашних условиях провести улучшение металла не получится
В заключение отметим, что низкая концентрация углерода определяет необходимость в проведении термической обработки. Очень часто выполняется закалка, а также отпуск, которые позволяют повысить твердость и износостойкость поверхности, но при этом снизить хрупкость. Проводится цементация и другие процедуры внесения химических веществ в поверхностный слой. К примеру, цементация позволяет существенно увеличить твердость изделия. Многие процессы предусматривают применение специального оборудования. Поэтому в домашних условиях провести улучшение металла не получится.
Сталь 20Х
Общие данные
| Заменитель |
| стали: 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ. |
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71. Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 13663-68. |
| Назначение |
| втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементируемые детали, к которым предъявляется требование высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni), не более | 0.30 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr) | 0.70-1.00 |
| Сера (S), не более | 0.035 |
Механические свойства
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % |
| Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с. | ||||
| 700 | 120 | 150 | 48 | 89 |
| 800 | 63 | 93 | 56 | 74 |
| 900 | 51 | 84 | 64 | 88 |
| 1000 | 33 | 51 | 78 | 97 |
| 1100 | 21 | 33 | 98 | 100 |
| 1200 | 14 | 25 |
Механические свойства проката
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
| Пруток. Закалка 880 °С, вода или масло; закалка 770-820 °С, вода или масло; отпуск 180 °С, воздух или масло | 15 | 640 | 780 | 11 | 40 | 59 | ||
| Сталь нагартованная калиброванная со специальной отделкой без термообработки | 590 | 5 | 45 | 207 | ||||
| Пруток. Цементация 920-950 °С, воздух; закалка 800 °С, масло; отпуск 190 °С, воздух. | 60 | 390 | 640 | 13 | 40 | 49 | 250 | 55-63 |
Механические свойства поковок
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Нормализация | |||||||
| КП 195 | <100 | 195 | 390 | 26 | 55 | 59 | 111-156 |
| КП 195 | 100-300 | 195 | 390 | 23 | 50 | 54 | 111-156 |
| КП 195 | 300-500 | 195 | 390 | 20 | 45 | 49 | 111-156 |
| КП 215 | <100 | 215 | 430 | 24 | 53 | 54 | 123-167 |
| КП 215 | 100-300 | 215 | 430 | 20 | 48 | 49 | 123-167 |
| КП 245 | <100 | 245 | 470 | 22 | 48 | 49 | 143-179 |
| Закалка. Отпуск. | |||||||
| КП 245 | 100-300 | 245 | 470 | 19 | 42 | 39 | 143-179 |
| КП 275 | <100 | 275 | 530 | 20 | 40 | 44 | 156-197 |
| КП 275 | 100-300 | 275 | 530 | 17 | 38 | 34 | 156-197 |
| КП 315 | 100-300 | 315 | 570 | 14 | 35 | 34 | 167-207 |
| КП 345 | 100-300 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 |
| Пруток диаметром 25 мм. Закалка 900 °С, масло. | |||||
| 200 | 650 | 880 | 18 | 58 | 118 |
| 300 | 690 | 880 | 16 | 65 | 147 |
| 400 | 690 | 850 | 18 | 70 | 176 |
| 500 | 670 | 780 | 20 | 71 | 196 |
| 600 | 610 | 730 | 20 | 70 | 225 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1260, конца 760. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу. |
| Свариваемость |
| сваривается без ограничений (кроме химико-термически обработанных деталей). Способы сварки: РДС, КТС без ограничений. |
| Обрабатываемость резанием |
| В горячекатаном состоянии при НВ 131 и sB = 460 МПа Ku тв.спл. = 1.7, Ku б.ст. = 1.3 . |
| Склонность к отпускной способности |
| не склонна |
| Флокеночувствительность |
| малочувствительна |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -40 | -60 |
| Пруток диаметром 115 мм. Закалка. Отпуск. | 280-286 | 280-289 | 277-287 | 261-274 |
Предел выносливости
| s-1, МПа | n | sB, МПа | s0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
| 235 | 1Е+7 | 450-590 | 295-395 | Нормализация. НВ 143-179 |
| 295 | 1Е+7 | 690 | 490 | Закалка. Высокий отпуск. НВ 217-235 |
| 412 | 1Е+7 | 930 | 790 | Цементация. Закалка. Низкий отпуск. HRCэ 57-63 |
Прокаливаемость
Закалка 860 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||
| 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 9 | 10.5 | 12 | 13.5 | 18 |
| 38,5-49 | 34-46,5 | 29-44 | 24,5-40 | 22-35,5 | 32,5 | 30 | 28,5 | 27 | 24,5 |
| Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
| 50 | 26-48 | 8-24 | 32-36 |
| 90 | 12-28 | 3-9 | 38-42 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 216 | 213 | 198 | 193 | 181 | 171 | 165 | 143 | 133 | |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 84 | 83 | 76 | 74 | 71 | 67 | 62 | 55 | 50 | |
| Плотность, pn, кг/см3 | 7830 | 7810 | 7780 | 7710 | 7640 | |||||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 42 | 42 | 41 | 40 | 38 | 36 | 33 | 32 | 31 | |
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 10.5 | 11.6 | 12.4 | 13.1 | 13.6 | 14.0 | ||||
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 496 | 508 | 525 | 537 | 567 | 588 | 626 | 706 |
Область применения
Особенности стали 20 позволили ей получить широкое распространение в разных отраслях промышленности.
- В машиностроении сталь 20 нашла применение как материал для изготовления соединительных муфт, шестерней и элементов червячных пар. Также из нее делают всевозможные приспособления для крепления инструмента на станочном оборудовании и соединительные элементы между звеньями механизмов (кронштейны, валы и прочее).
- Применение стали 20 при производстве трубопроводной арматуры. Из нее изготавливают как трубы, так и переходные элементы: крестовины, штуцера, ниппеля, накидные гайки и т.д.
- В строительстве применение стали 20 обосновано сочетанием сплавом таких свойств как отличная свариваемость, умеренная прочность и низкая цена. Используется, в первую очередь, при производстве металлоконструкций. Из не ее изготавливают разнообразные несущие фермы, поперечные перекладины и стойки, а также элементы крепежа: болты, гайки и т.д.
Стандарты производства изделий из марки 20:
- сортовой прокат, в том числе фасонный — ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89;
- калиброванный пруток — ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78;
- шлифованный пруток и серебрянка — ГОСТ 14955-77;
- лист толстый — ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74;
- лист тонкий — ГОСТ 16523-97;
- лента — ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70;
- проволока — ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91;
- поковки и кованые заготовки — ГОСТ 8479-70;
- трубы — ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.
Сталь 20 относится к черному металлолому. Она не содержит в себе никаких дорогостоящих химических элементов. Процесс выплавки давно отработан и не требует относительно крупных финансовых затрат. В связи с этим, цена на нее также не отличается высоким значением.
Одна тонна лома стоит ориентировочно 28 000 – 30 000 рублей. Значение цены зависит от двух факторов:
- Наличие следов коррозии.
- Объем партии. Как правило, пункты приема металлолома делают наценку при сдаче лома от 1000 тонны.
Источник
