Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Нержавеющая сталь СТ20 является распространенным материалом. Свойства его определяются на основании содержания углерода в составе, при увеличении концентрации повышаются твердость и хрупкость. Используется металл в машиностроительной отрасли благодаря высоким техническим характеристикам. Из него производят валы, трубы, подшипники скольжения и т.д.

Содержание составляющих регламентируется нормами, как и расшифровка наименования стали. У нее имеется несколько иностранных аналогов, которые схожи по составу и свойствам, но имеют другое название.

Вернуться к содержанию

Расшифровка

Расшифровка СТ20 позволяет получить информацию:

  • сталь углеродистая обычного качества – СТ;
  • номер состава – 20.
  • Дополнительные индексы в конце названия указывают на состояние металла: «сп» — спокойная, «пс» — полуспокойная, «кп» — кипящая.
  • Сталь 20: характеристики, свойства, область применения
  • Вернуться к содержанию

Химический состав

Сталь относят к разряду конструкционных, высококачественных. К выплавке и разливке, а также исходным материалам предъявляются достаточно высокие требования. В состав материала входят:

  • Fe;
  • C – 0,02%;
  • Si – 0,17-0,35%;
  • Mg – 0,35-0,6%;
  • Ni – 0,3%;
  • Cr – 0,2%;
  • Cu – 0,3%;
  • P – 0,035%;
  • S – 0,04%.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Углерод используется для повышения прочности и твердости сплава, но он негативно сказывается на пластичности. Кремний предназначен для связывания и выведения частиц водорода, кислорода и азота из нержавеющей стали СТ20. Это положительно влияет на уменьшение пористости и количество раковин, но отрицательно действует на прочность.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Марганец является раскислителем, используется в тех же целях, что и кремний. Он способен снизить количество свободной серы. Качество поверхности металла при добавлении марганца улучшается, снижается риск трещинообразования при термообработке, в том числе сварке и ковке.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Легирующие компоненты (Ni, Cr, Cu) улучшают эксплуатационные и антикоррозионные свойства. P и S в металле присутствуют в виде примесей, они повышают хрупкость, уменьшают вязкость и устойчивость к динамическим воздействиям.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

В зависимости от степени раскисления сталь 20 разделяется на классы:

  • спокойная;
  • кипящая;
  • полуспокойная.

Спокойная сталь не содержит кислорода за счет большого процента Si и Mg. О2 может присутствовать только в оксидах железа, что не способствует выделению газа при остывании. В результате материал характеризуется высокой плотностью и однородностью. На поверхности нержавеющей стали 20 может присутствовать небольшое количество газовых раковин, которые удаляют при мехобработке.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

В кипящей стали присутствует только Mg, что обеспечивает увеличение количества закиси железа. При реакции с углеродом образуется углекислый газ, который активно выделяется при остывании металла. Это создает видимость кипения, откуда и появилось наименование «кипящая».

В сплаве образуются поры, которые приводят к уменьшению плотности и массы, эксплуатационных качеств, ухудшению свариваемости, неравномерному распределению компонентов состава, повышению риска трещинообразования.

К преимуществам относятся меньшая стоимость и отсутствие отходов при изготовлении.

Полуспокойная сталь обладает усредненными характеристиками по сравнению с вышеописанными металлами.

Вернуться к содержанию

Свойства материала

Течь марка стали СТ20 начинает при 1500 С, а переходит в жидкое состояние при повышении температуры на 100 С. Материал склонен к накоплению тепла и его передаче, при нагревании происходит расширение металла. Сплав характеризуется способностью передавать электрический ток, а также парамагнитными свойствами.

При работе в кислотной или щелочной среде происходит взаимодействие с элементами среды, что приводит к коррозии. Вода имеет аналогичное влияние на металл, при этом уменьшается привлекательность поверхности и эксплуатационные характеристики. Для снижения подобного воздействия предусматривается покрытие поверхности никелем, хромом и прочими элементами.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Сталь 20 является пластичной, но твердой и прочной. Она способна воспринимать нагрузку в 2,5 раза меньше, чем стандартная нержавейка.

При этом она устойчива к динамическим воздействиям, что обусловлено высокой вязкостью материала. При работе со знакопеременными нагрузками прочность ее снижается.

Для улучшения данных показателей предусматривается термообработка и мехобработка (наклеп, прокатка, нормализация, отжиг).

Сплав характеризуется высокой технологичностью, его можно обрабатывать с помощью давления и резки, штамповки любым способом. При этом на поверхности не образуются трещины. Для проведения сварочных работ не требуется нагрев элемента и термообработка. Шов характеризуется высоким качеством, прочность его в некоторых случаях аналогична показателю металла.

Нержавеющая сталь 20 принадлежит к цементируемым металлам, при этом происходит локализация углерода на поверхности. Для этого осуществляется нагрев в среде СО2, в результате твердость поверхностного слоя увеличивается. Это положительно сказывается на длительности безотказной службы конструкции при изменяющих направление нагрузках.

Вернуться к содержанию

Применение

Технические параметры материала позволяют использовать его в различных областях деятельности:

  • машиностроительная отрасль – валы, кронштейны, крепежные элементы станков и червячных пар, шестеренки, муфты;
  • изготовление труб и переходников;
  • строительство – металлические конструкции (фермы, балки, колонны) и соединительные элементы.

Вернуться к содержанию

Технические характеристики

К основным характеристикам стали СТ20 относятся:

твердость поверхности/сердцевины при нагреве в среде СО2 по Роквеллу 62/35;
ударная вязкость 775 кДж/м2;
относительное удлинение/сужение при растяжении 25/55%;
электросопротивление 220 МОм/мм;
теплоемкость 485 Дж/кгК;
температура плавления 1500-1600 С;
предел выносливости 140 МПа;
предел текучести 210-270 МПа;
предел прочности 360-460 МПа;
модуль упругости 200 МПа;
линейное расширение 11,5 мкм;
коэффициент теплопроводности 47 Вт/мК;
плотность стали 20 7,85 т/м3.

Сваривается сталь без ограничений.

Вернуться к содержанию

Цена

Металл можно сдать в качестве лома, однако, стоимость его небольшая. Это обусловлено отсутствием дорогостоящих компонентов в составе. Автоматизация процесса производства позволила сократить затраты на изготовление. Лом стали 20 стоит порядка 28-30 тыс. руб. за тонну. При этом стоимость может быть ниже при наличии коррозии, или выше – при большом объеме металла.

Вернуться к содержанию

Прокат

Прокатная продукция пользуется высоким спросом во многих отраслях. Ее получают посредством:

  • горячей деформации (t ? 4 мм);
  • холодной деформации (t ? 4 мм).

В результате холодной обработки происходит дополнительное упрочнение за счет наклепа, а горячей – образуются окалины.

Прокат из марки стали СТ20 включает:

  • проволоку, прутья;
  • уголки, швеллеры, двутавры;
  • листы, полосы;
  • трубы, полученные волочением (прочные и более дорогие), и цельносварные холоднокатаные.

Вернуться к содержанию

Сортамент

Сортамент продукции из СТ20 включает:

  • трубы;
  • поковки и кованые заготовки;
  • проволоку;
  • ленты и листы разной толщины;
  • калиброванные и шлифованные прутья;
  • фасонки.

Вернуться к содержанию

Аналоги

К аналогам стали СТ20 относятся:

  • китайская 20;
  • французская 1С22;
  • японская S20C;
  • немецкая 1.0402;
  • американские 1020, 1023.

Также рекомендуем посмотреть на следующие марки:

  • AISI 321;
  • AISI 304;
  • 40Х13;
  • 12Х18Н10Т.

Полезно? Сохраните себе на стену! Спасибо за лайк!

Источник: http://vse-postroim-sami.ru/materials/metal/10399_nerzhaveyushhaya-stal-st20/

Технические характеристики углеродистой стали 20

Характеристики стали 20 на протяжении длительного периода обеспечивают ее востребованность практически во всех отраслях машиностроения. Изготовленные из конструкционного сплава детали отличаются устойчивостью к высоким рабочим нагрузкам.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Расшифровка марки

Сплав относится, согласно ГОСТу 1050-88, к конструкционным углеродистым качественным сталям, к которым предъявляются более жесткие требования по составу и условиям производства.

Маркировка свидетельствует об усредненном содержании главного компонента (углерода) в сотых долях процента – 0,20%. С увеличением его концентрации повышается поверхностная твердость материала, но одновременно снижается пластичность. Диапазон допустимых концентраций углерода в металле нормативами установлен в пределах 0,17-0,24%.

Марганец и кремний используются в качестве раскислителей. Они способствуют удалению из металла кислорода и других газов, повышающих пористость его структуры. Содержание кремния находится в пределах 0,17-0,35%, марганца – 0,35-0,60%.

В малых количествах в сплаве содержатся и другие элементы, оказывающие положительное влияние на его свойства. Однако их концентрации слишком малы:

  • никеля – до 0,3%;
  • хрома – 0,2%;
  • меди – 0,3%.

Неизбежно присутствие в металле минимальных количеств вредных примесей, ухудшающих его механические свойства:

  • серы – до 0,04%;
  • фосфора – 0,035%.

Аналоги и сортамент

Марку стали 20 можно заменить схожими по свойствам отечественными аналогами: 15; 25; 30; 40Х.

Читайте также:  Глубиномер микрометрический: устройство, принцип измерения

Аналоги стали производятся также во многих странах:

  • 1020, 1023, H10200 – США;
  • C18, C25E – Италия;
  • 1.0405, C22R – Германия;
  • C25-2 – Бельгия;
  • S20C, S20CK – Япония;
  • SM20C – Южная Корея;
  • XC25 – Франция;
  • Ck22 – Швейцария;
  • 1450 – Швеция;
  • М1020 – Австралия.

Номенклатура продукции представлена:

  • сортовым прокатом разных стандартов;
  • шлифованным прутком ГОСТа 14955-77;
  • листовым прокатом и лентой;
  • коваными заготовками;
  • газопроводными трубами;
  • швеллерами и кругами.

Свойства материала

Физические свойства стали 20:

  • удельный вес – 7850 кг/м3;
  • температура плавления – 1500 градусов;
  • коэффициент теплопроводности – 48 Вт/м*К;
  • удельная теплоемкость – 490 Дж/кг*К;
  • коэффициент линейного расширения – 11,6*10-6 1/град;
  • удельное электросопротивление – 220 Мом*мм.

  Технические характеристики легированной стали 40Х

Сталь не отличается большой устойчивостью к действию воды или химически агрессивных сред. При контакте с ними на поверхности изделий образуются следы ржавчины. Для защиты от коррозии на них наносится гальваническое покрытие.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Среди механических свойств сплава следует выделить показатели:

  • твердости – 163 МПа, придающие ей высокую износостойкость;
  • модуля упругости – 200 МПа;
  • предела прочности на разрыв – 36-46 кг/мм2;
  • ударной вязкости – 780 кДж/м2;
  • предела выносливости – 14 кг/мм2;
  • относительного удлинения – 23-26%;
  • относительного сужения – 55%;
  • температур ковки – 1280-750 градусов.

Сплав отличается хорошей свариваемостью и не требует предварительной подготовки.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Режимы термической обработки

При помощи термической обработки возможно улучшение технических характеристик стали 20 без введения дорогих легирующих добавок:

  • закалка позволяет придать сплаву требуемые свойства;
  • отпуск снимает внутренние напряжения и повышает его прочность;
  • отжиг выравнивает структуру металла.

После термообработки феррито-перлитная структура стали превращается в мартенсит, при котором происходит повышение прочности и уменьшение пластичности металла.

В зависимости от химического состава подбираются критические точки, нагрев заготовок ведется в доменных или индукционных печах. Температурный режим закалки – 790-820 градусов.

Время выдержки составляет от нескольких часов до полутора суток.

После нагревания в структуре сплава происходит первичная перестройка. Охлаждение проводится в воде или масле. Крупные изделия охлаждают на воздухе. Каждый из способов связан с некоторыми недостатками: при водяном охлаждении возможно возникновение окалины; при использовании масла существует вероятность его воспламенения и образования токсичного дыма.

Отпуск проводится при температурах 160-200 градусов. После термообработки на поверхности деталей могут возникнуть небольшие дефекты, которые снимаются механическим способом. Поэтому заготовки для закалки делаются с учетом припуска.

Уровни раскисления

Процесс раскисления необходим для восстановления железа из его оксидов и удаления частиц кислорода из структуры сплава. По характеру застывания углеродистая сталь 20 делится на три типа.

Кипящая сталь неоднородна по структуре и содержит большое количество газа. Из-за его обильного выделения поверхность расплава кипит. Такой металл обладает повышенной хрупкостью и плохой свариваемостью. Однако у него есть и свои плюсы:

  • низкая стоимость;
  • экономичность производства;
  • отсутствие отходов.

  Технические характеристики стали 08Х18Н10Т

Кипящая сталь используется для производства менее ответственных деталей.

Спокойная сталь образуется при раскислении металла с помощью кремния и марганца. Она содержит минимальное количество окислов железа и имеет плотную однородную структуру.

Процесс раскисления проводится при высокой температуре и позволяет максимально удалить из металла растворенный кислород. Расплав застывает спокойно, без выделения пузырьков газа.

Такая сталь обладает высокой устойчивостью к ударным нагрузкам и используется для производства опорных конструкций.

Полуспокойная сталь характеризуется промежуточными свойствами.

Преимущества и недостатки

Как и любые углеродистые сплавы, сталь 20 обладает множеством плюсов и небольшими минусами. К ее несомненным достоинствам относятся:

  • отличное сочетание прочности и пластичности, которое делает ее незаменимой для изготовления изделий, работающих на истирание;
  • сталь не склонна к образованию трещин при обработке давлением;
  • не чувствительна к возникновению флокенов;
  • свариваемость металла до термообработки неограниченна;
  • сварные швы не требуют последующей термообработки;
  • нет склонности к отпускной хрупкости;
  • сплав устойчив в условиях действия сверхкритических температур пара, в трубах высокого давления;
  • выдерживает диапазон рабочих температур от -40 до +450 градусов;
  • сталь хорошо штампуется при любой температуре;
  • за счет цементации возможно повышение поверхностной твердости;
  • сталь отличается оптимальным соотношением цены и качества.

Недостатком сплава является подверженность коррозийным процессам. Для защиты изделий от окисления их поверхность покрывают защитным составом.

Область применения

Благодаря характеристикам стали 20 ее применение затрагивает широкий спектр отраслей. В машиностроении она используется для изготовления:

  • крепежных приспособлений;
  • соединительных элементов между узлами механизмов;
  • деталей, требующих высокой поверхностной прочности, например, червячных пар, шестерен;
  • малонагруженных деталей, подвергающихся эксплуатации при 350 градусах.

Широкое применение сталь получила для производства:

  • труб и переходных элементов – крестовин, гаек, штуцеров, предназначенных для паропроводов;
  • бесшовных труб, устойчивых к высоким давлениям;
  • сварных конструкций с прямоугольным сечением;
  • котлов высокого давления.

В строительстве сочетание хорошей свариваемости с прочностью позволяет использовать сталь для изготовления:

  • несущих ферм;
  • перекладин и балок;
  • крепежных деталей.

Сталь 20 сегодня является одним из самых практичных и удобных для обработки сплавов.

Игорь

Дата: 11.09.2019

Рейтинг статьи:

Загрузка…

Источник: https://svarkaipayka.ru/material/stal/tehnicheskie-harakteristiki-uglerodistoy-stali-20.html

Характеристики стали 20: температура нагрева, твердость, применение

  • Марка стали: 20 (отечественные аналоги: сталь 15, сталь 25).
  • Класс: сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
  • Использование в промышленности: 20А: после нормализации или без термообработки 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; 20кп, 20пс: без термообработки или нормализации — патрубки, штуцера, вилки, болты, фланцы, корпуса аппаратов и другие детали из кипящей стали, работающие от -20 до 425 °С, после цементации и цианирования — детали от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины (оси, крепежные детали, пальцы, звездочки).
  1. Удельный вес стали 20: 7,85 г/см3
  2. Твердость материала: HB 10-1 = 163 МПа
  3. Температура критических точек: Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 850 , Ar3(Arcm) = 835 , Ar1 = 680
  4. Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750, охлаждение на воздухе.

Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 126-131 и δB=450-490 МПа, Кυ тв. спл=1,7 и Кυ б.ст=1,6

Свариваемость материала: без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.

Флокеночувствительность: не чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна

Вид поставки:

  • Cортовой 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.
Зарубежные аналоги марки стали 20
США 1020, 1023, 1024, G10200, G10230, H10200, M1020, M1023
Германия 1.0402, 1.0405, 1.1151, C22, C22E, C22R, Ck22, Cm22, Cq22, St35, St45-8
Япония S20C, S20CK, S22C, STB410, STKM12A, STKM12A-S, STKM13B, STKM13B-W
Франция 1C22, 2C22, AF42, AF42C20, C20, C22, C22E, C25E, XC15, XC18, XC25
Англия 050A20, 055M15, 070M20, 070M26, 1449-22CS, 1449-22HS, 1C22, 22HS, 430, C22, C22E
Евросоюз 1.1151, 2C22, C20E2C, C22, C22E
Италия C18, C20, C21, C22, C22E, C22R, C25, C25E
Бельгия C25-1, C25-2
Испания 1C22, C22, C25k, F.112, F.1120
Китай 20, 20G, 20R, 20Z
Швеция 1450
Болгария 20, C22, C22E
Венгрия A45.47, C22E
Польша 20, K18
Румыния OLC20, OLC20X
Чехия 12022, 12024
Австралия 1020, M1020
Швейцария Ck22
Юж.Корея SM20C, SM20CK, SM22C
Читайте также:  Наковальня из рельсы своими руками:видео, фото

Сталь марки 20 – прочность, надежность и применение

Сталь 20 имеет стандартные характеристики для металла своего класса: она идеально подходит для создания различных труб и нагревательных элементов, широко используется в котлостроении, так как выдерживает воздействие высоких температур, не склонна к деформации и износу. Температура плавления стали 20 составляет от 1280 градусов в начале процесса ковки до 750 в конце.

Как правило, высокая твердость стали 20 позволяет использовать ее для производства различных востребованных в строительстве деталей, таких как:

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

  • Шестерни;
  • Копиры;
  • Пальцы;
  • Различные оси;
  • Классические упоры и т.д.

Этот вид стали идеален для создания тонких деталей, которые работают на истирание. Сталь 20 температура эксплуатации – не выше +350 градусов.

После специальной обработки химико-термическим образом металл можно применять для производства высококачественных деталей повышенной прочности, но наиболее широкое распространение он получил для создания трубопроводных систем, арматуры, предназначенных для подачи воды и пара на критически высоких температурах.

Свойство стали 20

Удельный вес металла составляет 7,85 г/см3. Сталь 20 обладает высокими эксплуатационными характеристиками, что позволяет значительно расширять области ее применения.

Для того, чтобы готовые изделия получались максимально качественными, обработка производится в несколько этапов. Изначально производится ковка, изделию придается нужная форма. Затем формируются пазы, резьбы и отверстия.

Сталь 20 температура нагрева составляет от 750 градусов.

В нашем магазине мы предлагаем широкий ассортимент различных изделий из металла, в том числе из стали 20 марки. Отечественные ее аналоги – это 15 и 25 марки.

У нас вы можете приобрести по приемлемым ценам различные детали для строительства и производства под заказ, также широким спросом пользуются различные металлоконструкции, которые наши мастера изготавливают на мощностях компании.

Одним из основных направлений нашей деятельности является изготовление оконных отливов и автомобильных навесов. Мы предоставляем вашему вниманию готовые чертежи, по которым несложно высчитать стоимость изделий и конструкций.

Стоит отметить, что цены у нас максимально доступные, мы рады каждому новому клиенту, поэтому предлагаем исключительно высококачественную продукцию собственного производства. Обращайтесь к нам!

Источник: http://atl-met.ru/stal-20

Сталь 20 — характеристики, применение, ГОСТ

Одна из самых востребованных сталей в производстве — сталь 20. Список ее использования займет не одну страницу. Строительство и машиностроение, гидравлика и станкостроение, металлоконструкции и тракторостроение. Все эти отрасли в той или иной степени используют её. Какие характеристики стали 20 не позволяют терять ей своей актуальности по сей день?

Расшифровка

Сталь 20 относится к группе высококачественных конструкционных сталей. Высококачественная означает более строгие требования к химическому составу шихты, процессам выплавки и разливки.

Сталь 20 включает в себя следующие химические элементы:

  • Углерод (0,2%). Цифра 20 в названии сплава отображает содержание данного компонента в сотых долях процента. Углерод ответственен за упрочнение. Увеличение его в составе приводит к повышению твердости и прочности. Обратным эффектом является параллельное уменьшение пластичности.
  • Кремний (0,17-0,35%). Основное назначение кремния – это удаление частиц водорода, кислорода и азота из состава сплава. Наличие данных газов в составе повышает пористость и количество газовых раковин, что сильно снижает прочность стали.
  • Марганец (0,35-0,6%), как и кремний, — сильный раскислитель, но помимо этого активно способствует удалению серы. Он положительно влияет на качество поверхности сплава. Также снижает вероятность образования трещин во время горячей обработки давлением. Улучшает протекание процессов сварки и ковки.
  • Никель (до 0,3%), хром (до 0,2%) и медь (до 0,3%) в целом положительно влияют как на механические, так и на коррозионностойкие характеристики стали. Но их содержание слишком мало, чтобы оказать какое-то серьезное воздействие на сплав.
  • Фосфор (до 0,035%) и сера (до 0,04) относятся к вредным типам примесей. Их содержание является причиной повышенной хрупкости стали. Также сильно падает значение вязкости и, соответственно, устойчивости к ударным нагрузкам.
  • Остальная часть химического состава приходится на железо.

По уровню раскисления сталь марки 20 делится на 3 категории: спокойная, полуспокойная и кипящая.

  • Спокойная сталь 20 получается в результате полного удаления кислорода из состава сплава. Осуществляется это с помощью введения таких элементов как кремний и марганец. Данный тип стали включает минимальное количество оксидов железа, которое и способствует «спокойному» (без выделения газов) застыванию сплава в ковше. Сталь получается плотная и однородная по составу. Лишь в верхней части образуется газовая раковина, которая благополучно удаляется в процессе механической обработки.
  • Кипящая сталь 20 раскисляется только марганцем. Как результат, это становится причиной повышенного содержания закиси железа. Данное соединение при взаимодействии с углеродом образует углекислый газ. Как следствие, на поверхности расплавленного сплава начинают появляться газовые пузыри, создавая впечатление, будто сплав кипит. Данная сталь имеет высокую пористость. Ее химические компоненты неравномерно распределены по всему объему сплава. Все это приводит к резкому снижению механических характеристик, увеличению риска образования трещин и ухудшение свариваемости. Среди плюсов кипящей стали стоит отметить меньшую стоимость и безотходность производства.
  • Существует также полуспокойная сталь 20, которая по своим характеристикам представляет что-то среднее между двумя вышеописанными видами сталей.

Аналоги

Сталь 20 обладает большим количеством аналогов по всему миру. Среди них выделяются следующие марки:

  • США 1020,1023.
  • Германия 1.0402.
  • Япония S20C.
  • Франция 1С22.
  • Китай 20.

Физические свойства

Плотность стали 20 составляет 7850 кгм3. Плавиться начинает при температуре 1500 ºС. Окончательный переход в жидкую фазу происходит при 1600 ºС. Сталь 20 хорошо проводит и накапливает тепло. Коэффициент теплопроводности равен 48 Втм*К, а удельная теплоемкость 490 Джкг *К. При увеличении температуры сталь расширяется. Коэффициент линейного расширения равен 11,6*10-6 1/град.

Проводит электрический ток. Удельное электрическое сопротивление составляет 220 МОм*мм. Парамагнитен.

Химические свойства

Сталь 20 не отличается высокой химической стойкостью к большинству кислот и щелочей. При взаимодействии с водой на ее поверхности начинают образовываться следы ржавчины, которые являются причиной резкого ухудшения внешнего вида и прочностных свойств.

Коррозионную стойкость повышают путем нанесения гальванических покрытий: цинка, хрома и т.д.

Механические свойства

Среди особенностей стали 20 выделяется высокая пластичность, умеренное значение твердости и прочности. Модуль упругости равен 200 МПа. Относительное удлинение при разрыве составляет 23-26%, а относительное сужение до 55%.

Предел прочности на разрыв колеблется в пределах 36-46 Кгмм2, что в 2,5 раза меньше чем у нержавейки. «Течь» (способность деформироваться без увеличения нагрузки) сталь начинает уже при 21-27 кгмм2.

Обладает повышенной вязкостью, что позволяет сплаву справляться с достаточными ударными воздействиями. Ударная вязкость равна 780 кДжм2. В условия знакопеременных нагрузок работает значительно хуже.

Предел выносливости находится на отметке 14 кгмм2.

Прочностная характеристика стали может быть повышена проведением механического (наклеп и прокатывание роликами) или термического (нормализация и отжиг) упрочнения.

Технологические свойства

Сталь 20 является высокотехнологичным сплавом. Она хорошо поддается как обработке давлением так резанию. Штампуется как в горячем, так и в холодном состоянии. Не имеет предрасположенности к образованию трещин при обработке давлением.

Сплав относиться к первой группе свариваемости. Ее сварка не требует проведения предварительного нагрева и последующей термической обработки. Сварные швы получаются плотными и при сварке в стык по прочности не уступают цельному металлу.

Также сталь 20 относиться к цементируемой категории сплавов. Процесс цементации заключается в насыщение поверхности сплава частицами углерода. Для этого ее нагревают в специальной среде углекислого газа.

Читайте также:  Воздушный компрессор: назначение, принцип работы, виды

Как результат, твердость цементируемого слоя получается до 62 HRC, а сердцевина при этом остается «мягкой» 20-35 HRC.

Данная химикотермическая обработка сильно повышает долговечность изделия при воздействии переменных нагрузок.

Виды проката

Все вышеперечисленные описания делают марку стали 20 востребованной при изготовлении разного вида прокатного профиля. Прокат получают двумя основными способами:

  • Горячее деформирование. Применяют к заготовкам, толщина которых более 4 мм. Недостатком такой обработки — образование окалины, являющейся дополнительным концентратором напряжения.
  • Холодное деформирование. Используют при прокате заготовок толщиной до 4 мм. Основное преимущество данной обработки — дополнительное упрочнение сплава в результате наклепа.

Из стали 20 получают следующие изделия:

  • Цельносварные холоднокатаные трубы. Листы сворачивают по радиусу и затем сваривают его края прямым швом.
  • Бесшовные трубы. Получают методом горячего и холодного волочения. Особенности данных труб — повышенная прочность, по сравнению с их сварными аналогами и, соответственно, более высокая стоимость.
  • Всевозможные виды профиля: пруток, лист, уголок, швеллер, двутавр, проволока и прочее.

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.

ГОСТ

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.

Цена

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: https://prompriem.ru/stati/stal-20.html

Конструкционная сталь характеристики, свойства

Цена

Конструкционная качественная углеродистая сталь 20

Марка ст20 – назначение

Конструкционная качественная углеродистая сталь используется для изготовления листов горячекатаных, кругов, полос, труб бесшовных, труб электросварных, шестигранников, коллекторов, трубопроводов, перегревателей, других частей котлов высокого давления, листов для штамповки, цементуемых изделий длительного срока эксплуатации при температурах до +3500С.

Сталь 20 одна из самых практичных марок сталей, повсеместно используется для производства труб стальных и горячекатаных листов.

Сталь 20 – отечественные аналоги

Марка металлопроката

Заменитель

20

15

25

Характеристики

Марка

ГОСТ

Зарубежные аналоги

Классификация

20

4041–71

есть

Сталь конструкционная качественная углеродистая

550–75

8731–87

10705–80

1050–88

2284–79

Материал 20 – технологические свойства

Флокеночувствительность

Свариваемость

Способы сварки

Склонность к отпускной хрупкости

не чувствительна

без ограничений

КТС, РДС, АДС (флюс +защитный газ)

не склонна

Марка 20 – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Кремний

Марганец

Медь

Мышьяк

Никель

Сера

Углерод

Фосфор

Хром

0,17–0,37

0,35–0,65

0,3

0,08

0,3

0,04

0,17–0,24

0,035

0,25

Сталь 20 – механические свойства

Сортамент

ГОСТ

Размеры – толщина, диаметр

Термообработка

KCU

y

d5

sT

мм

кДж/м2

%

%

МПа

МПа

Лист

4041–71

4–14

есть

28

340–490

Трубы

8731–87

60

21

245

412

10705–80

22

225

372

горячедеформир.

550–75

780

50

22

255

431

Прокат

1050–88

до 80

Нормализация

55

25

245

410

нагартован.

40

7

490

отожжен.

50

21

390

Лента отожжен.

2284–79

18

310–540

нагартован.

490–830

Материал 20 – твердость, Мпа

Сортамент

ГОСТ

HB 10-1

Прокат после отжига

1050–88

163

калиброван. нагартован.

207

Лист после термообработки

4041–71

127

толстый отожжен.

1577–93

156

Трубы

8731–87

156

горячедеформир.

550–75

156

Марка 20 – температура критических точек, 0С

Критические точки

Ac1

Ac3

Ar1

Ar3

Температура

724

845

682

815

Сталь 20 – ударная вязкость, Дж/см2

Термообработка

KCU при температурах

-600С

-400С

-200С

+200С

Отжиг

10

47

68

110

Нормализация

15–38

86

109

157

Материал 20 – физические свойства

Т

R 109

E 10-5

l

a 106

r

C

Град

Ом·м

МПа

Вт/(м·град)

1/Град

кг/м3

Дж/ (кг·град)

20

2.13

52

7859

100

219

2.03

50.6

11.6

7834

486

200

292

1.99

48.6

12.6

7803

498

300

381

1.9

46.2

13.1

7770

514

400

487

1.82

42.8

13.6

7736

533

500

601

1.72

39.1

14.1

7699

555

600

758

1.6

35.8

14.6

7659

584

700

925

32

14.8

7617

636

800

1094

12.9

7624

703

900

1135

7600

703

1000

695

Марка 20 – точные и ближайшие зарубежные аналоги

Австралия

Англия

Бельгия

Болгария

Венгрия

Германия

Евросоюз

Испания

Италия

AS

BS

NBN

BDS

MSZ

DIN, WNr

EN

UNE

UNI

050A20

055M15

070M20

070M26

1449-22CS

1449-22HS

1C22

22HS

430

C22

C22E

1.0402

1.0405

1.1151

C22

C22E

C22R

Ck22

Cm22

Cq22

St35

St45-8

1.0402

1.1151

1.1152

2C22

C20E2C

C22

C22E

1C22

C22

C25k

F.112

F.1120

C18

C20

C21

C22

C22E

C22R

C25

C25E

Китай

Польша

Румыния

США

Франция

Чехия

Швейцария

Швеция

Япония

Юж.Корея

GB

PN

STAS

AFNOR

CSN

SNV

SS

JIS

KS

1020

1023

1024

G10200

G10230

H10200

M1020

M1023

1C22

2C22

AF42

AF42C20

C20

C22

C22E

C25E

XC15

XC18

XC25

S20C

S20CK

S22C

STB410

STKM12A

STKM12A-S

STKM13B

STKM13B-W

Условные обозначения

Механические свойства

HB

KCU

y

d5

sT

МПа

кДж / м2

%

%

МПа

МПа

Твердость по Бринеллю

Ударная вязкость

Относительное сужение

Относительное удлинение при разрыве

Предел текучести

Предел кратковременной прочности

Свариваемость

Без ограничений

Сварка с ограничениями

Трудносвариваемая

Подогрев

Термообработка

нет

до 100–1200С

200–3000С

нет

есть

отжиг

Физические свойства

R

r

C

l

a

E

T

Ом·м

Удельное сопротивление

кг/м3

Плотность

Дж/(кг·град)

Удельная теплоемкость

Вт/(м·град)

Коэффициент теплопроводности

1/Град

Коэффициент линейного расширения

МПа

Модуль упругости

Град.

Температура

Купить металлопрокат, металлопродукцию из наличия на складе, конструкционной качественной углеродистой стали 20 в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43.

Специалисты компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по наличию металлопродукции, ценам, условиям поставки.

Компания ЛенСпецСталь всегда располагает товарным запасом металлопродукции из стали 20, широкий ассортимент труб как бесшовных, так и электросварных.

Также широкий сортамент стальных листов по ст20 представлен в сортамент компании, доступные цены широкий сортимент продукции, сервис по доставки, обработке, резки рубки металлопродукции по ст20 позволяет заказчику экономить и средства и время .

Источник: https://www.lsst.ru/spravochnik-metalloprokata/konstruktsionnaya-stal/stal-20/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector