Сталь 20: ГОСТ, характеристики, свойства и применение. Расшифровка стали 20
Сталь 20Г - расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
Марка стали - 20Г
Стандарт - ГОСТ 1050
Заменитель - 20, 30Г
Сталь 20Г содержит в среднем 0,2% углерода, Г - указывает содержание марганца в стали около 1%.
Нелегированная специальная сталь 20Г применяется для изготовления втулок, трубок, штуцеров, осей, деталей сварных конструкций, сварных подмоторных рам, башмаков, косынок и других деталей невысокой прочности.
Химико-термически обработанная сталь 20Г применяется для изготовления поршневых пальцев, фрикционных дисков, пальцев рессор, кулачковых валиков, крепежа и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.
| 0,17-0,24 | 0,17-0,37 | 0,70-1,00 |
| 723 | 830 | 680 | 830 |
| Ковка | Температура ковки, °С: начала 1260, конца 750. Сечение до 600 мм, отжиг с перекристаллизацией (или нормализация), одно переохлаждение, отпуск. |
| Свариваемость | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, контактная сварка без ограничений. |
| Обрабатываемость резанием | В нормализованном состоянии при HB 143-187: Kv твердый сплав = 1,00 Kv быстрорежущая сталь = 0,95 |
| Флокеночувствительность | Не чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
| Модуль нормальной упругости E, ГПа | 204 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Плотность ρn, кг/м3 | 7820 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) | - | 78 | 67 | 48 | - | - | - | - | - | - |
| Удельное электросопротивление ρ, нОм*м | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 | 12,5 | 13,4 | 14,4 | 15,1 | - | 15,2 | - | - | - | - |
| Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) | - | 525 | - | 554 | - | 689 | - | - | - | - |
tekhnar.ru
Сталь 20 - расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
Марка стали - 20
Стандарт - ГОСТ 1050
Заменитель - 15, 25
Сталь 20 содержит в среднем 0,2% углерода. Степень раскисления стали - спокойная (обозначают без индекса).
Нелегированная качественная сталь 20 применяется для изготовления крюков кранов, строп, муфт, башмаков, вкладышей подшипников, деталей сварных конструкций с большим объемом сварки, а также трубопроводов, коллекторов и других деталей, работающих при температуре от -40 до 450°С под давлением.
Химико-термически обработанная сталь 20 применяется для изготовления шестерней, червяков, поршневых пальцев, фрикционных дисков, толкателей и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.
| 0,17-0,24 | 0,17-0,37 | 0,35-0,65 |
| 735 | 850 | 680 | 835 |
| Ковка | Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750. Охлаждение на воздухе. |
| Свариваемость | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, контактная сварка. |
| Обрабатываемость резанием | В горячекатаном состоянии при HB 126-131 и σв = 450-490 МПа: Kv твердый сплав = 1,7 Kv быстрорежущая сталь = 1,6 |
| Флокеночувствительность | Не чувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
| Модуль нормальной упругости E, ГПа | 212 | 208 | 203 | 197 | 189 | 177 | 163 | 140 | - | - |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 78 | 77 | 76 | 73 | 69 | 66 | 59 | - | - | - |
| Плотность ρn, кг/м3 | 7859 | 7834 | 7803 | 7770 | 7736 | 7699 | 7659 | 7617 | 7624 | 7600 |
| Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) | - | 51 | 49 | 44 | 43 | 39 | 36 | 32 | 26 | 26 |
| Удельное электросопротивление ρ, нОм*м | - | 219 | 292 | 381 | 487 | 601 | 758 | 925 | 1094 | 1135 |
| Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 | 12,3 | 13,1 | 13,8 | 14,3 | 14,8 | 15,1 | 15,2 | - | - | - |
| Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) | 486 | 498 | 514 | 533 | 555 | 584 | 636 | 703 | 703 | 695 |
tekhnar.ru
Сталь 20: характеристики, свойства, область применения
Во многом эксплуатационные качества металла зависят от концентрации углерода, так как с увеличением его концентрации повышается твердость поверхности, как и хрупкость. Довольно распространенным металлом можно назвать сталь 20. Применяется она в машиностроительной области на протяжении длительного периода. Марка стали 20 обладает эксплуатационными качествами, которые подходят для создания подшипников скольжения, труб, валов и многих других изделий. Государственные стандарты определяют химический состав Ст 20. Во много расшифровка определяет то, какие химические элементы включаются в состав. Сталь 20 ГОСТ применяется только при маркировке металлов, которые производятся на территории стран СНГ. В других странах применяются собственные стандарты, но химический состав и эксплуатационные качества остаются схожими.
Сталь 20
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.
Основные характеристики и свойства
При выборе металла уделяется много внимания основным характеристикам. К ним отнесем:
- Показатель твердости. Он может варьировать в большом диапазоне и зависеть от того, была ли проведена термическая обработка. Твердость стали 20 выдерживается на уровне 163 МПа. Этого вполне достаточно для изготовления различных изделий, которые обладают высокой износостойкостью.
- Также учитывается и плотность. Менее плотные материалы применяются для изготовления изделий, которые будут обладать небольшим весом. В рассматриваемом случае показатель составляет 7,85 к/см3.
- Рассматривая основные характеристики учитывается предел текучести и предел прочности. Они рассматриваются при создании различных проектов. Металл Ст 20 может улучшаться для того, чтобы увеличить характеристики материала.
- Структура характеризуется тем, что не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов.
- Проводимая термообработка стали 20 позволяет существенно увеличить срок службы изделия. Проводится она при определенных режимах. К примеру, для ковки структура нагревается до температуры 1 280 градусов Цельсия.
- При необходимости есть возможность проводить сваривание деталей.
- Ударная вязкость стали 20 определяет то, что металл часто применяется при изготовлении валов и других подобных изделий, которые могут использоваться при создании элементов, применяемых при создании различных механизмов. Модуль упругости также учитывается при рассмотрении основных свойств металла.
- Средний коэффициент теплопроводности определяет то, что структура может нагреваться достаточно быстро, но при этом тепло отводится с высокой эффективностью.
Свойства Ст 20
Механические свойства стали 20 определяют довольно широкое распространение этой марки в машиностроительной и других область промышленности. Как ранее было отмечено, технические характеристики могут улучшаться при проведении термической обработки или легировании. Перестроение структуры металла позволяет повысить твердость поверхностного слоя, при добавлении других химических веществ могут придаваться особые качества, к примеру, коррозионная стойкость.
Скачать ГОСТ 1050-2013
Термическая обработка предусматривает изменение структуры за счет оказания воздействия определенной температуры. Критические точки выбираются в зависимости от особенностей химического состава. К особенностям подобной процедуры отнесем следующие моменты:
- Для оказания требуемого воздействия применяется специальное оборудование. Примером можно назвать доменные и индукционные печи. На протяжении длительного периода использовали именно доменные печи, но они уступают индукционным. Второй вариант исполнения подходит для установки в небольших мастерских.
- Критические точки учитываются при проведении рассматриваемой процедуры. Стоит учитывать, что они уже были выявлены для всех металлов, поэтому не нужно проводить исследования повторно.
- Заготовка разогревается до требуемой температуры, после чего происходит первичное перестроение структуры. Время выдержки также является важным показателем, который должен учитываться, как и скорость нагрева.
- Уделяется внимание и процессу охлаждения. Слишком большие заготовки охлаждаются на воздухе, так как возникают проблемы с созданием требующейся среды. На протяжении длительного периода охлаждение проводилось в воде, но это приводило к появлению окалины. Обеспечить более высокое качество термической обработки возможно за счет применения масла в качестве охлаждающей среды. Однако, при охлаждении в масле следует учитывать высокую вероятность образования токсичного дыма и воспламенения поверхности от высокой температуры.
Цвета закалки стали
Во многих случаях после термической обработки образуются поверхностные дефекты. Именно поэтому процедура применяется для заготовок или изделий, которые созданы с учетом припуска. После закалки часто проводится отпуск, который позволяет снять внутренние напряжения и снизить вероятность повреждения изделия при падении или возникновении ударной нагрузки.
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.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
stankiexpert.ru
описание, расшифровка, аналоги, характеристики, химический состав
Описание
Сталь 20 относится к конструкционным углеродистым качественным сталям. Применяется для изготовления деталей, требующих большой вязкости и не подвергающихся при эксплуатации напряжениям. В частности эта сталь применяется для изготовления неогневой аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов: реакционных камер, эвапораторов, ректификационных колонн, газосепараторов, корпусов теплообмеников и других сосудов, а также приварных фланцев. В нефтяном машиностроении изготавливают сердечники поршней грязевых насосов, сухари кованных бурильных ключей, оси, соединительные муфты, пальцы крецкопфов и шестерни привода насоса компрессоров, различные болты, гайки, винты, шпильки, вилки, рычаги, шайбы и т.д.
После нормализации или без термообработки из стали 20 изготавливают крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали, работающие при температуре от -40 до 450 °С под давлением, после ХТО — шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины.
к содержанию ↑Расшифровка стали 20
Число 20 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали 20 равно 0,2%.
Если сталь имеет обозначение 20А, то буква «А» в конце марки указывает, что сталь относится к категории высококачественной
Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)
| 0,17-0,24 | 0,17-0,37 | 0,35-0,65 | 0,25 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
Термообработка Стали 20
Для повышения поверхностной твердости и, следовательно, увеличения стойкости против износа детали, изготовленные из стали 20, в ряде случаев подвергаются цементации или цианированию (например, пальцы крейцкопфов, шестерни, оси).
Цементация производится при температуре 910—930 °С; цементованные изделия закаливаются с температуры 780—800° С в воде и отпускаются при 150—180 °С. Цианируют, как правило, в ваннах из расплавленных солей, содержащих 20—25% цианистого натрия, при температуре 820—850 °С в течение 20-40 мин. При таком режиме цианирования можно получить цианированный глубиной 0,2—0,3 мм. После цианирования и закалки с отпуском при 150-180 °С изделия имеют твердость на поверхности HRC 62—64.
к содержанию ↑Механические свойства
| ГОСТ | Состояние поставки | σв, МПа, | δ5, % | Ψ, % | Твердость HB,не более |
| не менее | |||||
| ГОСТ 1050-88 | Сталь калиброванная: | ||||
| горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации | 410 | 25 | 55 | — | |
| 5-й категории после нагартовки | 490 | 7 | 40 | — | |
| 5-й категории после отжига или высокого отпуска | 390 | 21 | 50 | — | |
| ГОСТ 10702-78 | Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: | ||||
| после отпуска или отжига | 390-490 | — | 50 | 163 | |
| после сфероидизирующего отжига | 340-440 | — | 50 | 163 | |
| нагартованная без термообработки | 490 | 7 | 40 | 207 | |
| ГОСТ 1577-93 | Полоса нормализованная или горячекатаная | 410 | 25 | 55 | — |
| ГОСТ 4041-71 (образцы поперечные) | Лист термообработанный 1 и 2-й категории | 340-490 | 28 | — | 127 |
Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
| Термообработка | Сечение, мм | КП | σ0,2, МПа, | σв, МПа, | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость HB,не более |
| не более | Нормализация | До 100 | 175 | 175 | 350 | 28 | 55 | 64 | 101-143 |
| 100-300 | 350 | 24 | 50 | 59 | 101-143 | |||
| 300-500 | 350 | 22 | 45 | 54 | 101-143 | |||
| 500-800 | 350 | 20 | 40 | 49 | 101-143 | |||
| До 100 | 195 | 195 | 390 | 26 | 55 | 59 | 111-156 | |
| 100-300 | 390 | 23 | 50 | 54 | 111-156 | |||
| До 100 | 215 | 215 | 430 | 24 | 53 | 54 | 123-167 | |
| 100-300 | 430 | 20 | 48 | 49 | 123-167 | |||
| Закалка + отпуск | 100-300 | 245 | 245 | 470 | 19 | 42 | 39 | 143-179 |
Механические свойства стали после ХТО
| Режим ХТО | Сечение, мм | σ0,2, МПа, | σв, МПа, | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость HB,не более |
| не более | Цементация при 920- 950 °С, охл. на воздухе; закалка с 800-820 °С в воде; отпуск при 180- 200 “С, охл. на воздухе | 50 | 290-340 | 490-590 | 18 | 45 | 54 | HRCэ 156 — сердцевины; НВ 55-63 — поверхности |
Предел выносливости (n = 107)
| Характеристики прочности | σ-1, МПа | τ-1, МПа |
| σ0,2 = 320 МПа, σв = 500 МПа, | 206 | — |
| σ0,2 = 310 МПа, σв = 520 МПа, | 245 | — |
| σ0,2 = 280 МПа, σв = 490 МПа, | 225 | — |
| — | 127*1 | — |
| σ0,2 = 280 МПа, σв = 420 МПа, | 193 | — |
| — | 255 | 127*2 |
*1 — Нормализация при 910 °С, отпуск при 620 °С.*2 — Цементация при 930 °С, отпуск при 190 °С.
к содержанию ↑Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 |
| 20 | 280 | 430 | 34 | 67 | 218 |
| 200 | 230 | 405 | 28 | 67 | 186 |
| 300 | 170 | 415 | 29 | 64 | 188 |
| 400 | 150 | 340 | 39 | 81 | 100 |
| 500 | 140 | 245 | 40 | 86 | 88 |
| 700 | — | 130 | 39 | 94 | — |
| 800 | — | 89 | 51 | 96 | — |
| 900 | — | 75 | 55 | 100 | — |
| 1000 | — | 47 | 3 | 100 | — |
| 1100 | — | 30 | 59 | 100 | — |
| 1200 | — | 20 | 64 | 100 | — |
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU, Дж/см2, при температуре, °С | |||
| +20 | -20 | -40 | -60 | |
| Отжиг | 110 | 68 | 47 | 10 |
| Нормализация | 157 | 109 | 86 | 15-38 |
Примечание. σ4001/10000 = 98 МПа;σ4751/100000 = 35 МПа;σ4501/10000 = 120 МПа;σ4751/1000000 = 78 МПа;σ4501/1000 = 59 МПа;
к содержанию ↑Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750. Охлаждение на воздухе.Свариваемость — сваривается без ограничений, кроме деталей после ХТО.Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.Обрабатываемость резанием — Kv тв.сп = 1,7 и Kv б.ст = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 126—131 и σв =450—490 МПа.Флокеночувствительность — не чувствительна.Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
к содержанию ↑Температура критических точек, °С
| 735 | 850 | 835 | 680 |
enginiger.ru
ГОСТ, характеристики, свойства и применение
Чистое железо характеризуется ограниченным перечнем свойств и как основной металл не представляет большого интереса. Но сплавы на его основе обладают колоссальными возможностями, нужно только определить химический состав и сделать правильную термическую обработку.
Самые распространенные конструкционные стали
Все стали на основе железа относятся к черной металлургии и имеют многочисленную классификацию. Она производится по различным параметрам: по химическому составу, назначению, содержанию вредных элементов, прочности и ударной вязкости, гибкости и многим другим. Конструкционные - стали самые распространенные в применении. Некоторые из них обладают универсальными свойствами и взаимозаменяемостью.
Конструкционная сталь 20 относится к среднеуглеродистому классу, имеет феррито-перлитную структуру. Сталь качественная, т. е. имеет сниженное содержание вредных элементов: серы и фосфора. Без ограничений по свариваемости. Оптимальное сочетание прочности и пластичности делает ее просто универсальным материалом для производства трубного проката, деталей, подвергаемых последующей термомеханической и термохимической обработке (цементированию, оцинкованию и хромированию).
Двадцатка нашла свое применение
Сталь 20, свойства которой могут изменяться в больших пределах с помощью химико-термической, термомеханической обработки, наиболее востребована в трубном производстве при изготовлении деталей с твердой поверхностью и мягкой серединой. Это могут быть валы, звездочки, передачи, болты, крюки кранов, арматура, листы для штампования (профнастил), гайки и болты для неответственного крепления. Изготавливаемые трубы из такой марки стали применяют для передачи газов, пара, неагрессивных жидкостей, подающихся под давлением. Это трубы перегревателей, трубопроводов, котлов высокого давления и коллекторов.
Изменение структуры термохимической обработкой
Одна и та же марка может менять свои характеристики с помощью термической обработки. Марка стали 20 обладает хорошими пластическими характеристиками, поэтому изделия из нее получают несколькими методами: отливкой, холодным или горячим прокатом или волочением. После получения деталей методом отливок к ним может применяться химико-термическая обработка. Цель этой процедуры – получить твердый износостойкий слой, не поддающийся коррозии, и пластичную мягкую середину.
Для этого готовая деталь помещается в соответствующую среду (обкладывается сухим углеродосодержащим веществом, помещается в газообразную или жидкую среду), после чего выдерживается от нескольких часов до 1,5 суток при высокой температуре. Механическая обработка деталей к этому моменту должна быть закончена, так как после термохимической обработки изделие будет иметь уже окончательную структуру. Элемент насыщает верхний слой изделия (от 0,3 до 3,0 мм), соответственно улучшая его структуру и свойства.
В зависимости от применяемого вещества обработка называется: цианированием (покрытие цинком), цементацией (углеродом), хромированием (хромом). Углерод придает прочность, цинк - коррозионную стойкость, хром, вдобавок ко всему перечисленному, делает поверхность зеркальной.
Изменение структуры механической обработкой
В отличие от предыдущего метода обработки, который проводится исключительно для придания твердости в верхнем слое металла и гибкости во внутреннем, термомеханическая обработка – это один из методов придания формы. Сталь 20 может быть деформирована как горячим, так и холодным способом. В каждом виде есть свои преимущества и недостатки. Но используются они исходя из наиболее нужных свойств.
Горячее деформирование применяется к изделиям, имеющим толщину стенки более 5 мм. Так как при нагревании металла образуется окалина и обезуглероженный микрослой (нежелательная структура), то применять этот вид прокатки для тонкостенных деталей нецелесообразно. Однако он имеет одно большое преимущество перед холодной деформацией.
Холодное деформирование применяется к деталям, имеющим толщину менее 5 мм. Для холодного волочения подходят только «мягкие» виды стали. Во время прокатки металл испытывает значительные деформации, или наклеп. Это приводит к увеличению его прочности и наличию больших напряжений в структуре. Такой металл из-за его тонких стенок нельзя нагреть (провести отпуск, т. е. восстановить прежнюю структуру). Он более подвержен разрушению при ударах и других динамических нагрузках. Конструкционная стальная труба (сталь 20) различается методами изготовления и получаемыми техническими характеристиками, влияющими на применение. Для производства каждого вида трубы существуют свои ГОСТы, нормы, оборудование.
Холоднокатаные трубы с прямым швом
Процесс производства начинается с подготовки стальной полосы. Для этого листы стали режутся в полосы и свариваются в одну длинную ленту. Подается лента на гибочные валки, где и принимает форму трубы. Следующий этап – сварка. Для любой конструкции это самое слабое место. Устранить недостатки, которые возникают при сварке (появление оксидов и выгорание углерода), полностью невозможно, но, используя некоторые приемы, их можно снизить. Чтобы соединить сталь 20, используется электродуговая сварка в защитной среде инертного газа (аргона) или же индукционная сварка (токами высокой частоты). Труба проходит обязательный контроль сварного шва, после чего режется на детали нужной длины и складируется.
Холоднотянутые трубы со спиралевидным швом
Подготовка стали для производства этого вида трубы повторяет тот же процесс, как и для труб с прямым видом шва. Также идентичны: сварка, контроль и обрезка. Отличается только угол сворачивания ленты, при котором последующий шов огибает трубу по спиралевидной кривой. В силу своей конструктивной особенности этот метод наиболее прочный. И выдерживает большие нагрузки на разрыв, чем данные изделия с прямым швом.
Бесшовные трубы
Бесшовные трубы особо прочные, обладают несколькими достоинствами: у них нет сварных (слабых мест), в структуре стали отсутствуют какие-либо напряжения, толщина труб составляет не менее 5 мм. Их производство - более сложный процесс, поэтому и дорогостоящий. Сталь 20 уникальна тем, что трубы могут изготавливаться двумя способами - холодным и горячим волочением.
Горячекатаные бесшовные
После разогрева свыше 1100ºС заготовка прошивается гильзой и образует внутренний диаметр. По мере дальнейшего волочения труба принимает заданные размеры внутреннего, наружного диаметра и толщины стенки. В течение всего технологического процесса температура прокатываемой заготовки остается высокой. И только после принятия окончательной формы туба охлаждается. Во время длительного охлаждения происходит отпуск, убираются все негативные последствия проката, повышенная прочность и хрупкость. При полном охлаждении приобретает сталь 20 характеристики, которые имелись изначально. Этот технологический процесс предполагает изготовление только труб со стенами не менее 5 мм, а максимальная толщина может достигать 75 мм.
Холоднотянутые бесшовные
В отличие от предыдущего метода, в этом соблюдается небольшой температурный нюанс. Заготовка нагревается, но после первичной прошивки гильзой температура не поддерживается, и заготовка вытягивается в холодном состоянии. Этот метод отличается от горячекатаного тем, что можно изготавливать прочные трубы с тонкими стенками, тогда как при горячекатаном методе предусматриваются только толстые стенки. Для конечной структуры эти два метода идентичны, так как после холодной прокатки трубы подвергаются нормализации, при которой частично восстанавливается структура, и уходят напряжения.
Это далеко не весь перечень изделий, в основу которых ложится сталь 20 ГОСТ 1050-74. Увеличиваются потребности населения, появляются новые идеи и производства. Но эта марка только меняет форму и назначение, оставляя за собой право на существование.
fb.ru
Расшифровка марок стали
Расшифровка марок сталей не очень сложное дело, если знать какими буквами принято обозначать те или иные химические элементы, входящие в состав марки или сплава.
Например, буквой Х - обозначается хром, Н никель, К - кобальт, М - молибден, В - вольфрам, Т - титан, Д - медь, Г - марганец, С - кремний,
Ф - ванадий, Р - бор, А - азот, Б - ниобий, Е - селен, Ц - цирконий, Ю - алюминий, Ч - показывает о наличии редкоземельных металлов
Также существуют свои обозначения для разных типов сталей в зависимости от их состава и предназначения.
Буквенные обозначения применяются также для указания способа раскисления стали:
- КП — кипящая сталь
- ПС — полуспокойная сталь
- СП — спокойная сталь
Конструкционные стали обыкновенного качества нелегированные обозначают буквами Ст. (например, Ст.3; Ст.3кп)
Цифра, стоящая после букв, условно обозначает процентное содержание углерода в стали (в десятых долях), индекс кп указывает на то, что сталь относится к кипящей, т.е. неполностью раскисленная в печи и содержащая незначительное количество закиси железа, что обусловливает продолжение кипения стали в изложнице. Отсутствие индекса означает, что сталь спокойная.
Конструкционные нелегированные качественные стали (например, Ст.10; Сталь 20; Ст.35; Ст.45), обозначают двузначным числом, указывающим на среднее содержание углерода в стали 0,10%; 0,20%; и т.д.
Конструкционная низколегированная 09Г2С расшифровывается как сталь, углерода в которой около 0,09% и содержание легирующих компонентов марганца, кремния и других, составляет в сумме менее 2,5%.
Стали 10ХСНД и 15ХСНД отличаются разницей углерода, в таких сталях среднее содержание каждого элемента содержится менее 1% процента, поэтому цифры за буквой не ставятся.
Конструкционные легированные стали, такие как 20Х; 30Х; 40Х обозначают буквами и цифрами, в данном случае марка показывает содержание углерода и основного легирующего элемента хрома. Цифры после каждой буквы обозначают примерное содержание соответствующего элемента, однако при содержании легирующего элемента менее 1,5% цифра после соответствующей буквы не ставится.
30ХГСА хромокремнемарганцевая сталь, обладает большой прочностью и повышенным сопротивлением к ударным нагрузкам. В состав марки входит углерод 0,30%, кроме углерода содержит марганец, кремний и хром, примерно в равных долях по 0,8-1,1%
Содержание серы и фосфора не должно превышать 0,03% для каждого из этих элементов, поэтому в конце таких марок ставится буква А, что свидетельствует о дополнительных показателей качества марок, (например, 20ХН4ФА; 38ХН3МА). Также обозначаются и конструкционные рессорно-пружинные стали, такие как 60С2А, 65Г, где первые цифры показывают углерод в сотых долях процента. (0,60 и 0,65 соответственно).
Расшифровка сталей конструкционных подшипниковых, производится так, они обозначаются также как и легированные, маркировка начинается с буквы Ш (например, ШХ4; ШХ15; ШХ15СГ). Цифра 15 говорит о содержании легирующего хрома, примерная доля которого равна 1,5%, в стали ШХ4 0,4% соответственно. Существует множество других марок, подробнее о наличии в них элементов и примесей можно узнать в нашем марочнике, для этого достаточно воспользоваться поиском.
Качественные стали - для производства паровых котлов и сосудов высокого давления, обозначают как конструкционные нелегированные стали, с добавлением буквы К (например, 20К; 22К).
Литейные конструкционные стали обозначаются как качественные и легированные, но в конце наименования ставят букву Л, (35ХМЛ; 40ХЛ и т.п.).
Стали строительные обозначают буквой С и цифрами, соответствующими минимальному пределу текучести стали. Дополнительно применяют обозначения: Т — термоупрочненный прокат, К — повышенная коррозионная стойкость, (например, С345Т; С390К и т. п.). Аналогично буквой Д обозначают повышенное содержание меди, ( С345Д; С375Д ).
Стали инструментальные нелегированные, делят на качественные, обозначаемые буквой У и цифрой, указывающей среднее содержание углерода (например, У8; У10 ) и высококачественные, обозначаемые дополнительной буквой А в конце наименования (например, У8А; У10А ) или дополнительной буквой Г, указывающей на дополнительное увеличение содержания марганца (например, У8ГА).
Стали инструментальные легированные, обозначаются также как и конструкционные легированные. Возьмем такую марку как ХВГ, расшифровка этой марки показывает наличие в ней основных легирующих элементов: Хрома, Вольфрама, Марганца. Эта сталь отличается от 9ХВГ, повышенным содержанием в ней углерода, примерно 1%, поэтому цифра в начале марки не ставится.
Стали быстрорежущие расшифровываются следующим образом - такие марки имеют букву Р (с этого начинается обозначение стали), затем следует цифра, указывающая среднее содержание вольфрама (например, Р18; Р9), затем следуют буквы и цифры, определяющие массовое содержание элементов. (например, сталь Р6М5) цифра 5 показывает долю молибдена в этой марке. Содержание хрома не указывают, т. к. оно составляет стабильно около 4% во всех быстрорежущих сталях и углерода, т. к. последнее всегда пропорционально содержанию ванадия. Следует заметить, что если содержание ванадия превышает 2,5%, буква Ф и цифра указывается (например, стали Р6М5Ф3).
Сталь электротехническая нелегированная АРМКО, как ее еще называют: технически чистое железо (например, 10880; 20880 и т.д.) Такие марки содержат минимальное количество углерода, менее 0,04%, благодаря чему имеют очень малое удельное электрическое сопротивление. Первая цифра указывает на вид обработки (1- кованный или горячекатаный, 2- калиброванный). Вторая цифра 0 говорит, что сталь нелегированная, без нормируемого коэффициента старения; 1 с нормируемым коэффициентом старения. Третья цифра указывает на группу по основной нормируемой характеристике. Четвертая и пятая - количество значения основной нормируемой характеристики.
Алюминиевые сплавы маркируются по следующему принципу: марки литейных сплавов имеют первую букву А, за ней Л. Сплавы для ковки и штамповки за буквой А имеют букву К. После этих двух букв ставится условный номер сплава.
Принятые обозначения деформированных сплавов такие: сплава авиаль - АВ, алюминиево-магниевого - АМг, алюминиево-марганцового - АМц. Дуралюмины обозначаются буквой Д с последующим условным номером.
Используя эти нехитрые правила довольно легко определить из чего состоит та или иная сталь. Поэтому для опытного специалиста по металлам расшифровка марок сталей представляет собой простое и понятное занятие.
В нашем марочнике Вы найдете самые ходовые и часто используемые в производстве марки и сплавы металлов, с подробными механическими свойствами, характеристиками и химическим составом.
Маркировка сталей была разработана в СССР и действуют по настоящее время на территории России и СНГ.
karbin.ru
Сталь 20Х - расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
Марка стали - 20Х
Стандарт - ГОСТ 4543
Заменитель - 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ
Сталь 20Х содержит в среднем 0,2% углерода, Х - указывает содержание хрома в стали примерно 1%.
Из легированной конструкционной стали 20Х изготовляют детали (преимущественно некрупные) подвергаемые цементации и закалке: втулки, пальцы, зубчатые колеса, толкатели, валики, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги, стяжные кольца, штоки впускных клапанов, шпиндели, оправки, червяки, направляющие планки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.
| 0,17-0,23 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,70-1,00 |
| 750 | 825 | 665 | 755 |
| Ковка | Температура ковки, °С: начала 1260, конца 750. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу. |
| Свариваемость | Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.Способы сварки: ручная дуговая сварка. Контактная сварка - без ограничений. |
| Обрабатываемость резанием | В горячекатаном состоянии состоянии при HB 131 и σв = 460 МПа: Kv твердый сплав = 1,7 Kv быстрорежущая сталь = 1,3 |
| Флокеночувствительность | Малочувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
| Модуль нормальной упругости E, 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 ρn, кг/м3 | 7830 | 7810 | 7780 | - | 7710 | - | 7640 | - | - | - |
| Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) | 42 | 42 | 41 | 40 | 38 | 36 | 33 | 32 | 31 | - |
| Удельное электросопротивление ρ, нОм*м | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 | 10,5 | 11,6 | 12,4 | 13,1 | 13,6 | 14,0 | - | - | - | - |
| Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) | 496 | 508 | 525 | 537 | 567 | 588 | 626 | 706 | - | - |
tekhnar.ru
