ст 20 расшифровка стали. Сталь 20 — характеристики, применение, ГОСТ

ст 20 расшифровка стали. Сталь 20 - характеристики, применение, ГОСТ Расшифровка
На чтение 30 мин. Просмотров 9 Опубликовано
Содержание
  1. Описание механических обозначений
  2. Описание
  3. Основные отличия стали 20 от стали 20а
  4. Достоинства и недостатки
  5. Зарубежные аналоги стали 20
  6. Изготовление
  7. Конструкционная качественная углеродистая сталь 20
  8. Марка 20 – химический состав
  9. Механические свойства
  10. Механические характеристики
  11. Обозначения
  12. Предел выносливости
  13. Применение стали 20
  14. Примечание
  15. Состав и структура
  16. Способы обработки
  17. Стандарты
  18. Сферы применения
  19. Температура критических точек
  20. Технологические свойства
  21. Ударная вязкость
  22. Физические свойства
  23. Характеристика материала 20л
  24. Характеристики и свойства
  25. Характеристики стали 20
  26. Химический состав

Описание механических обозначений

НазваниеОписание
СечениеСечение
sТ|s0,2Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию — 0,2%
σBПредел кратковременной прочности
d5Относительное удлинение после разрыва
d4Относительное удлинение после разрыва
d10Относительное удлинение после разрыва
d10Относительное удлинение после разрыва
yОтносительное сужение
кДж/м2Ударная вязкость
HRCТвёрдость по Роквеллу (индентор алмазный, сфероконический)
HRBТвёрдость по Роквеллу (индентор стальной, сферический)

Описание

Сталь 20 применяется: для изготовления листового проката 4−14 мм 1−2 категории, предназначенного для холодной штамповки; после нормализации или без термообработки крюков кранов, муфт, вкладышей подшипников и других деталей, работающих при температурах от -40 °С до 450 °С под давлением;

после ХТО — для изготовления шестерней, червяков, червячных пар и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твёрдости при невысокой прочности сердцевины; холоднокатаных плавниковых труб наружным диаметром 32, 38 и 50 мм, предназначенных для паровых котлов со сверхкритическими параметрами пара; труб перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления; цементуемых деталей для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350 °С; заготовок деталей трубопроводной арматуры; деталей типа донышек, воротниковых фланцев, штуцеров, колец, патрубков, тройников и деталей прямоугольной формы для энергооборудования и трубопроводов с абсолютным давлением свыше 3,9 МПа тепловых электростанций; оборудования и трубопроводов атомных станций (АС); деталей и элементов трубопроводов пара и горячей воды атомных станций (АС), с расчётной температурой среды не выше 350°С при рабочем давлении менее 2,2 МПа (22 кгс/см2); труб для установок химических и нефтехимических производств с условным давлением Ру=19,6−98 МПа (200−1000 кгс/см2); спиральношовных труб с двухсторонним швом для трубопроводов атомных электростанций; труб бесшовных высокого давления (6−10 мм) для топливопроводов дизелей; горячекатаного профиля для изготовления ободьев колес сельскохозяйственных машин; электросварных труб для изготовления деталей и конструкций в мотовелостроении; стальных гнутых замкнутых сварных квадратных и прямоугольных профилей, предназначенных для применения в сельскохозяйственном машиностроении, тракторостроении и других отраслях народного хозяйства; бесшовных горячедеформированных хладостойких труб для газлифтных систем и обустройства газовых месторождений; колец цельнокатаных различного назначения; бесшовных холоднодеформированных, теплодеформированных, горячедеформированных, в том числе горячепрессованных, и горячепрессованных редуцированных труб, предназначенных для паровых котлов и трубопроводов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара; бесшовных холоднодеформированных, теплодеформированных, горячедеформированных, в том числе горячепрессованных, и горячепрессованных редуцированных труб, предназначенных для паровых котлов и трубопроводов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара; биметаллических бесшовных труб для судостроения с наружным слоем из стали и внутренним слоем из меди; электросварных холоднодеформированных труб, предназначенных для карданных валов автомобилей, тракторов и машин; горячедеформированных бесшовных труб, применяемых в судостроении для паропроводов; бесшовных горячедеформированных труб повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости (ст.20А), с наружным диаметром от 89 до 426 мм класса прочности не менее К48, для внутрипромысловых трубопроводов, транспортирующих продукцию нефтяных скважин (низконапорных водоводов пресной и подтоварной воды при давлении до 2 МПа в системах заводнения пластов); труб бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенных для строительства и эксплуатации нефтегазопроводов в условиях северной климатической зоны нефтедобывающих предприятий ОАО «Нижневартовскнефтегаз» при температуре окружающей среды от минус 50 °C до 40 °С, температурой транспортируемых сред от 5 °С до 40°С; труб с наружным поперечным оребрением, выполненным с применением сварки токами высокой частоты, для паровых котлов, предназначенных для изготовления поверхностей нагрева; труб, применяемых в авиационной технике; полосового проката, применяемого для изготовления деталей автомобилей.

Основные отличия стали 20 от стали 20а

Добавление буквы «А» в конце обозначения Стали 20, указывает на то что Сталь 20А относиться к категории — сталь высококачественная. Основные отличия в химическом составе это более жёсткие требования по содержанию Серы (S) и более широкие по содержанию Углерода (С) (смотреть таблицу).

Химический элемент%
Сталь 20Сталь 20А
Углерод (C)0.17-0.240.15-0.25
Сера (S), не более0.040.035

Следовательно Сталь 20А менее подвержено охрупчиванию.

Достоинства и недостатки

Положительные стороны:

  1. Хорошая свариваемость.
  2. Возможность обработки заготовки резанием.
  3. Небольшой удельный вес.
  4. Повышенная износоустойчивость.
  5. Низкая цена.

Материал не склонен к образованию флокенов.

Главный недостаток — низкая прочность. Чтобы повысить этот показатель, производители проводят дополнительную технологическую процедуру — цементирование.

Источники

Зарубежные аналоги стали 20

СтранаСШАГерманияЯпонияФранцияАнглияЕвросоюзИталияБельгияИспания
Стандарт—DIN,WNrJISAFNORBSENUNINBNUNE
Марка10201,0402S20C1C22050A201,0402C18C25-11C22
10231,0405S20CK2C22055M151,1151C20C25-2C22
10241,1151S22CAF42070M201,1152C21C25k
G10200C22STB410AF42C20070M262C22C22F.112
G10230C22ESTKM12AC201449-22CSC20E2CC22EF.1120
H10200C22RSTKM12A-SC221449-22HSC22C22R
M1020Ck22STKM13BC22E1C22C22EC25
M1023Cm22STKM13B-WC25E22HSC25E
Cq22XC15430
St35XC18C22
St45-8XC25C22E
СтранаКитайШвецияБолгарияВенгрияПольшаРумынияЧехияШвейцарияЮж.Корея
СтандартGBSSBDSMSZPNSTASCSNSNVKS
Марка20145020A45.4720OLC2012022Ck22SM20C
20GC22C22EK18OLC20X12024SM20CK
20RC22ESM22C
20Z

Условные обозначенияМеханические свойстваσBвременное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПаσ0,2предел текучести условный, МПаσсжпредел прочности при сжатии, МПаσсж0,2предел текучести при сжатии, МПаσ0,05предел упругости, МПаσизгпредел прочности при изгибе, МПаσ-1предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПаδ5 , δ4 , δ10относительное удлинение после разрыва, %ψотносительное сужение, %νотносительный сдвиг, %εотносительная осадка при появлении первой трещины, %τКпредел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПаτ-1предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПаKCU и KCVударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2HRCэ и HRBтвёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)HBтвёрдость по БринеллюHVтвёрдость по ВиккерсуHSDтвёрдость по ШоруФизические свойстваEмодуль упругости нормальный, ГПаGмодуль упругости при сдвиге кручением, ГПаρnплотность, кг/м3λкоэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)ρудельное электросопротивление, Ом∙мαкоэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°Ссудельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)

Поделиться:

Изготовление

Способы производства:

  1. Конверторный. Расплавленный металл продувается потоком воздуха.
  2. Мартеновский. Плавка металлического лома в специальных печах.
  3. С использованием электропечей. Позволяют контролировать рабочий процесс.

Материал применяется для изготовления разного вида проката:

  1. Холодного деформирования. Применяется для прокатки заготовок толщиной не более 4 мм. При наклепе увеличивается прочность сплава.
  2. Горячего деформирования. Применяется для прокатки заготовок толщиной свыше 4 мм.

Горячее деформирование — востребованная технология проката металла, но на поверхностях образуется окалина, из-за которой снижается прочность материала.

Конструкционная качественная углеродистая сталь 20

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.

Марка металлопроката                                                               Заменитель

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

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °Cσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2
4102555
490740
3902150
390-49050163
340-44050163
490740207
4102555
340-49028127
202804303467218
2002304052867186
3001704152964188
4001503403981100
500140245408688
7001303994
800895196
9007555100
10004763100
11003059100
12002064100

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставкиσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2
Сталь калиброванная горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации4102555
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки490740
Сталь калиброванная 5-й категории после отжига или высокого отпуска3902150
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига390-49050163
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после сфероидизирующего отжига340-44050163
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой нагартованная без термообработки490740207
Полосы нормализованные или горячекатаные4102555
Лист термообработанный 1-2-й категории340-49028127
4303467218
4052867186
4152964188
3403981100
245408688
1303994
895196
7555100
4763100
3059100
2064100

Механические свойства поковок

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2HB
Нормализация
КП 175<100175350285564101-143
КП 175100-300175350245059101-143
КП 175300-500175350224554101-143
КП 175500-800175350204049101-143
КП 195<100195390265559111-156
КП 195100-300195390235054111-156
КП 215<100215430245354123-167
КП 215100-300215430204849123-167
Закалка. Отпуск.
КП 245100-300245470194239143-179

Механические свойства стали после ХТО

Сечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2HBHRCэ
Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 800-820 °С, вода. Отпуск 180-200 °С, воздух.
50290-340490-59018455415655-63

Механические характеристики

Сечение, ммsТ|s0,2, МПаσB, МПаd5, %d4d10d10y, %кДж/м2, кДж/м2Твёрдость по Бринеллю, МПаHRCHRB
Лента плющенная средней прочности 0,1-4,0 мм по ГОСТ 10234-77 в состоянии поставки (указано состояние поставки)
——490-830—————————
——390-540—————————
——540-690—————————
——690-830—————————
——≤540——≥15——————
——≤410—————————
Листовой прокат 1-2 категорий термообработанный (отжиг, нормализация, высокий отпуск или нормализация высокий отпуск) в состоянии поставки по ГОСТ 4041-71
4-14—340-490≥28——≥24——≤127—≤71
Проволока для холодной высадки в состоянии поставки по ГОСТ 5663-79
—470-620—————≥55————
—≤640—————≥50————
Трубы электросварные прямошовные (Dy=10-530 мм) в состоянии поставки. Указаны мехсвойства основного металла
≥245≥412≥21————————
Сталь горячекатаная и горячекатаная со специальной отделкой поверхности
—————————≤156——
—————————≤132——
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой поверхности
——≥490≥7———≥40—≤207——
——390-490————≥50—≤163——
——340-440————≥50—≤163——
Поковки и штамповки. Нормализация при 880-900 °С
—≥245≥410≥25———≥55—≥163——
Трубы бесшовные холодно- и горячедеформированные в состоянии поставки термообработанные (НВ — для стенки &gt; 10 мм)
≥255≥431≥22———≥50≥780≤156——
≥245≥412≥23—————≤156——
Трубы биметаллические бесшовные для судостроения с внутренним слоем из меди, термообработанные в состоянии поставки по ГОСТ 22786-77
—≥304≥26————————
Трубы профильные в состоянии поставки по ГОСТ 13663-86
—≥245≥412≥21————————
—≥245≥412≥20————————
——≥372≥10————————
—≥245≥412≥21————————
Лента холоднокатаная 0,1-4,0 мм в состоянии поставки по ГОСТ 2284-79
——490-830—————————
——310-540—≥18———————
Кольца цельнокатаные по ОСТ 1 92049-76. Нормализация
25≥235≥390≥19———≥44————
Лист термообработанный 1 и 2-й категории
——340-490≥28————————
Листы в состоянии поставки по ТУ 108.1273-84
—≥176.4≥352.8≥22———≥40≥490———
Полоса в состоянии поставки (без термообработки в травленом состоянии) по ТУ 14-1-522-93
—≥255≥350≥25————————
Полосы нормализованные или горячекатаные
80≥250≥410≥25———≥55————
Сортовой прокат (пруток). Нормализация при 880-920 °С, охлаждение на воздухе
25≥320≥510≥31———≥67≥981———
Сортовой прокат (пруток). Отжиг при 880-900 °С
25≥270≥480≥30———≥62≥1422———
Сталь калиброванная горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации
—≥410≥25———≥55————
Трубная заготовка Трубы горячедеформированные (Dн=57-465 мм) по ТУ 14-3-460-2003. Нормализация при 920-950 °С, охлаждение на воздухе
25≥245410-550≥22———≥40≥390———
25≥245410-550≥24———≥45≥490———
Трубы бесшовные горячедеформированные нефтегазопроводные повышенной хладостойкости и коррозионной стойкости в состоянии поставки по ТУ 14-158-113-99. В графе KCU указаны значения KCV 20°С/KCV-40°С/KCV-50°С
338-470502-627≥25————≥1471/981/392——≤92
Трубы бесшовные горячедеформированные повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости в состоянии поставки после термической и ли термомеханической обработки по ТУ 14-161-148-94 (образцы, в сечении указан наружный диаметр)
57-168338-470502-598≥25———————≤92
Трубы бесшовные горячедеформированные термообработанные в состоянии поставки по ТУ 14-162-14-96
338-470502-627≥25———————≤92
Трубы бесшовные для маслопроводов и топливопроводов, термообработанные в состоянии поставки по ГОСТ 19277-73
—≥392≥22————————
Трубы бесшовные для паровых котлов и трубопроводов из стали марок 20 и 20-ПВ по ТУ 14-3Р-55-2001. Нормализация при 920-950 °С, охлаждение на воздухе
≥196——————————
≥137——————————
≥127——————————
—≥216412-549≥22———≥40≥390———
—≥216412-549≥24———≥45≥490———
Трубы бесшовные из стали 20-Ш в состоянии поставки по ТУ 1301-039-00212179-2022. Нормализация при 920-950 °С, охлаждение на воздухе (допускается ускоренное охлаждение; допускается после нормализации проведение отпуска при 600-650 °С)
—≥215410-550≥22———≥40≥590———
Трубы бесшовные нефтегазопроводные термообработанные в состоянии поставки по TУ 1317-006.1-593377520-2003, ТУ 14-3-1971-97 (образцы, в состоянии поставки указан класс прочности, в графе KCU указано значение KCV-50 °С)
89-426338-451≥470≥25————≥980——≤92
Трубы бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные, термообработанные в состоянии поставки по ГОСТ 21729-76
—≥392≥22————————
Трубы обсадные и муфты ним сероводородостойкие и хладостойкие из стали марки 20, термически и термомеханически обработанные в состоянии поставки по ТУ 14-161-149-94. В графе состояние поставки указан вид продукции и группа прочности Дс. В графе KCU приведены значения KCV при различных температурах испытания KCV 20°С/KCV-40°С&lt;&lt;/th&gt;
—402-490≥510≥20————≥1373/589——≤90
Трубы плавниковые холоднокатаные по ТУ 14-3-341-75. Нормализация при 920-950 °С, охлаждение на воздухе
32, 38, 50≥216412-550≥24————————
Трубы спиральношовные с двухсторонним швом для трубопроводов АС. В состоянии поставки
≥245410-550≥23———≥45≥294———
Трубы электросварные прямошовные по ТУ 1303-002-08620223-01 в состоянии поставки (в сечении указана толщина стенки)
25≥230400-550≥25————≥290———
Трубы электросварные холоднодеформированные для карданных валов по ГОСТ 5005-82 (образцы, в сечении указана толщина стенки)
≤3≥450≥550≥8————————
3≥390≥510≥8————————
Трубы бесшовные для химических и нефтехимических производств в состоянии поставки (указано направление вырезки образца и толщищина стенки — сечение)
≤20≥235≥412≥21————≥392111-156——
20≥235≥392≥21————≥392111-156——
≤20≥235≥412≥23————≥490111-156——
20≥235≥392≥23————≥490111-156——
Заготовки деталей трубопроводной арматуры. Выдержка при 900-920 °C (2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки) закалка на воздухе
300195-215390-43020-23———48-50481-530111-167——
800175355≥20———≥40≥481143-179——
Сталь калиброванная 5-й категории
——≥490≥7———≥40————
——≥390≥21———≥50————
Поковки. Закалка Отпуск
100-300≥245≥470≥19———≥42≥383143-179——
Поковки. Нормализация
100-300≥175≥350≥24———≥50≥579101-143——
300-500≥175≥350≥22———≥45≥530101-143——
500-800≥175≥350≥20———≥40≥481101-143——
100≥175≥350≥28———≥55≥628101-143——
100-300≥195≥390≥23———≥50≥530111-156——
100≥195≥390≥26———≥55≥579111-156——
100-300≥215≥430≥20———≥48≥481123-167——
100≥215≥430≥24———≥53≥530123-167——
Прокат тонколистовой горячекатаный в состоянии поставки. Группа прочности К350В
≤2—350-500—≥22——————≤77
2-3.9—350-500—≥23——————≤77
Прокат тонколистовой холоднокатаный в состоянии поставки. Группа прочности К350В
≤2—350-500—≥23——————≤77
2-3.9—350-500—≥24——————≤77
Цементация при 920-950 °С, охлаждение на воздухе Закалка в воду с 800-820 °С Отпуск при 180-200 °С, охлаждение на воздухе
50290-340490-590≥18———≥45≥530≥15655-63—
Сортовой прокат. Отжиг при 880-900 °С
—≥280≥430≥34———≥67————
——≥30≥59———≥100————
——≥47≥63———≥100————
——≥75≥55———≥100————
——≥89≥51———≥96————
——≥130≥39———≥94————
—≥140≥245≥40———≥86————
—≥150≥340≥39———≥81————
—≥170≥415≥29———≥64————
—≥230≥405≥28———≥67————
——≥20≥64———≥100————
Другие сокращения:  Общий белок

Обозначения

НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллица20
Обозначение ГОСТ латиница20
Транслит20
По химическим элементам20
НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллица20А
Обозначение ГОСТ латиница20A
Транслит20A
По химическим элементам20
НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллица20В
Обозначение ГОСТ латиница20B
Транслит20V
По химическим элементам20W

Предел выносливости

σ-1, МПаτ-1, МПаnσB, МПаσ0,2, МПаТермообработка, состояние стали
 206 1Е 7 500 320
 245 520 310
 225 490 280
 205 127Нормализация 910 С, отпуск 620 С.
 193 420 280
 255 451Цементация 930 С, закалка 810 С, отпуск 190 С.

Применение стали 20

Сталь 20 используется для изготовления:

  • труб и трубной арматуры, крюков и других деталей, эксплуатируемых в условиях высокого давления и температур от -40°C до 450°C;
  • тонких запчастей, эксплуатируемых в условиях повышенного истирания;
  • упоров, шестерен, пальцев и других деталей, которые используются под малой нагрузкой;
  • сварных профилей;
  • (после химико-термической обработки) деталей, которым требуется усиленная прочность поверхности, но не сердцевины (шестерни, червяки и т. п.).

Примечание

Степень раскисления — сп.Конструкционная легированная сталь повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости.

Состав и структура

Основа — железо. Дополнительные компоненты:

  1. Углерод (0,2%). От данного компонента зависит прочность, твердость сплава. Чем его больше, тем выше эти показатели, но при этом снижается пластичность.
  2. 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.
  3. Кремний (0,35%). Сильный раскислитель. Добавляется для уменьшения содержания азота, кислорода, водорода. Это снижает количество пор, газовых раковин, которые негативно влияют на прочность.
  4. Медь (0,3%), хром (0,2%), никель (0,3%). Эти компоненты нужны для повышения устойчивости к образованию ржавчины, увеличения механической стойкости.
  5. Сера (0,04%), фосфор (0,035%). Вредные компоненты, которые ухудшают его технические характеристики, свойства.
Другие сокращения:  Марочник сталей характеристики, свойства сталей и сплавов

От количества дополнительных компонентов зависят свойства, параметры готовой продукции. Для их изменения состав может насыщаться разными легирующими добавками.

Способы обработки

Особенности обработки:

  1. Резку заготовок лучше осуществлять в горячекатанном состоянии.
  2. Сварка не имеет ограничений. Ее можно выполнять разными способами — КТС, АДС с защитой из инертных газов или флюса, РДС.
  3. Ковку рекомендуется проводить при нагревании до1280 °C. Охлаждать кованые детали должны на воздухе, без использования воды масла.

Материал хорошо поддается штамповке на промышленном оборудовании.

Сталь марки 20 — черный металлолом. В его составе не содержится дорогих химических элементов. Процесс производства простой, не требует больших затрат. Поэтому стоимость данного сплава довольно низкая.

Стандарты

НазваниеКодСтандарты
Сортовой и фасонный прокатВ32ГОСТ 1050-88, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 1050-2022, ОСТ 1 92049-76, TУ 14-1-5414-2001, TУ 14-1-1431-75, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-3987-85, TУ 14-1-4597-89, TУ 14-1-5058-91, TУ 14-1-5.14-73, TУ 14-2-849-89, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-1529-2003, СТП М323-80, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-1-5228-93, TУ 14-136-367-2008
Листы и полосыВ33ГОСТ 1577-93, ГОСТ 4041-71, TУ 14-1-522-93, TУ 108.1273-84, TУ 14-1-197-72, TУ 14-1-2610-79, TУ 14-1-3579-83, TУ 14-1-4516-88, TУ 14-1-4912-90, TУ 14-1-5033-91, TУ 14-1-5036-91, TУ 14-1-522-73, TУ 14-1-2471-78
ЛентыВ34ГОСТ 2284-79, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 19851-74, TУ 14-4-1010-79
ЛентыВ24ГОСТ 3560-73
Проволока стальная средне- и высокоуглеродистаяВ72ГОСТ 3920-70, ГОСТ 7372-79, ГОСТ 9389-75, ГОСТ 9850-72, ГОСТ 17305-91, ГОСТ 26366-84
Трубы стальные и соединительные части к нимВ62ГОСТ 550-75, ГОСТ 3262-75, ГОСТ 5005-82, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 8639-82, ГОСТ 8642-68, ГОСТ 8644-68, ГОСТ 8645-68, ГОСТ 8646-68, ГОСТ 8696-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10707-80, ГОСТ 11017-80, ГОСТ 12132-66, ГОСТ 13663-86, ГОСТ 19277-73, ГОСТ 20295-85, ГОСТ 21729-76, ГОСТ 22786-77, ГОСТ 23270-89, ГОСТ 24950-81, ГОСТ 30563-98, ГОСТ 30564-98, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 13664-68, ГОСТ Р 53383-2009, ОСТ 24.125.30-89, СТО 79814898 105-2008, TУ 14-3Р-251-2007, TУ 14-3-808-78, TУ 14-3-1971-97, TУ 108.790-87, TУ 13-3-1486-87, TУ 14-3-1128-2000, TУ 14-3-1428-86, TУ 14-3-1443-86, TУ 14-3-1473-87, TУ 14-3-1577-88, TУ 14-3-251-74, TУ 14-3-341-75, TУ 14-3-377-87, TУ 14-3-480-76, TУ 14-3-523-76, TУ 14-3-587-77, TУ 14-3-675-78, TУ 14-3-684-77, TУ 1380-001-08620223-93, TУ 14-157-54-97, TУ 14-162-14-96, TУ 14-162-20-97, TУ 14-3-463-2005, TУ 14-3-1303-84, TУ 14-3-1083-81, TУ 14-3-1486-87, TУ 14-159-305-2005, TУ 14-3-473-76, TУ 14-159-263-96, TУ 14-3P-63-2002, TУ 14-161-171-97, TУ 1380-001-08620223-05, TУ 14-3Р-63-2002, TУ 14-3-460-2009, TУ 14-3Р-51-2001, TУ 14-3Р-50-2001, TУ 14-159-1128-2008, TУ 14-3-1963-95, TУ 14-161-148-94, TУ 1317-006.1-593377520-2003, TУ 1301-039-00212179-2022, TУ 14-3-624-88, TУ 14-3-377-99, TУ 14-3-1128-2005, TУ 1310-030-00212179-2007, TУ 1373-022-05757850-08, TУ 14-156-50-2003, TУ 14-159-308-2006, TУ 14-1-5598-2022, TУ 14-3Р-55-2001, TУ 24-18-233-93, TУ 13.03-011-00212179-2003, TУ 14-3Р-44-2001, TУ 1303-002-08620223-01, TУ 14-3-460-2003, TУ 14-3Р-1128-2007, TУ 14-3-190-2004, TУ 14-3-1128-82, TУ 14-3-1654-89, TУ 1373-013-02949352-2003, TУ 1303-007-12281990-2022, TУ 14-158-113-99, TУ 14-161-149-94
Проволока стальная низкоуглеродистаяВ71ГОСТ 5663-79
Листы и полосыВ23ГОСТ 82-70, ГОСТ 14918-80, ГОСТ 16523-97, ГОСТ 16523-89, ГОСТ 16523-70, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-90, TУ 14-1-4220-87, TУ 14-1-1934-76, TУ 14-1-4632-93
Сортовой и фасонный прокатВ22ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 9234-74, ГОСТ 10551-75, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 12492.5-90, ГОСТ 25577-83, ГОСТ 30245-2003, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ОСТ 5.9087-84, TУ 14-2-341-78, СТП М326-80, TУ 14-105-568-93
Обработка металлов давлением. ПоковкиВ03ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, ОСТ 108.030.113-87, ОСТ 26-01-135-81, TУ 108-11-908-87, СТ ЦКБА 010-2004
Нормы расчета и проектированияВ02ОСТ 1 00154-74
Болванки. Заготовки. СлябыВ21ОСТ 14-13-75
Сварка и резка металлов. Пайка, клепкаВ05ОСТ 26-260.453-92, ОСТ 24.125.02-89
Болванки. Заготовки. СлябыВ31ОСТ 3-1686-90, ОСТ 1 90301-81, TУ 26-07-1341-83, TУ 108.11.902-87, TУ 108.1398-86, TУ 108.667-86, TУ 108-938-80, TУ 14-1-1672-76, TУ 14-1-4221-87, TУ 14-1-4944-90, TУ 14-1-4992-91, TУ 14-243-224-87, TУ 08.002.05015348-92, TУ 14-1-5185-93, TУ 08.002.0501.5348-92, СТП М322-90, TУ 26-0251-16-78, TУ 14-1-5.19-74, TУ 1-92-156-90
Термическая и термохимическая обработка металловВ04СТ ЦКБА 026-2005
Методы испытаний. Упаковка. МаркировкаВ29TУ 14-106-485-99

Сферы применения

Определенные технические характеристики стали 20 объясняют ее применение в разных направлениях промышленности:

  1. Производстве трубной арматуры (накидных гаек, штуцеров, фланцев, крестовин, ниппелей).
  2. Изготовлении строительных материалов.
  3. Сборке разных металлоконструкций, машин, судов, промышленного оборудования.

Из этого металла производят:

  1. Бесшовные трубы. Изготавливаются путем холодного, горячего волочения. Их особенность — высокая прочность.
  2. Цельносварные холоднокатаные трубы.
  3. Различные профиля (проволоку, двутавры, швеллера, металлические уголки, листы разной толщины, прутки).

Изделия из этого сплава изготавливаются по определенным государственным стандартам:

  1. ГОСТ 17305-91— производство проволоки разного сечения.
  2. ГОСТ 82-70 — изготовление металлических лент разной ширины.
  3. ГОСТ 16523-97 — производство легких листов малой толщины.
  4. ГОСТ 10704-9 — изготовление труб.
  5. ГОСТ 8479-70 — производство кованых деталей, поковок.
  6. ГОСТ 1577-93 — изготовление металлических листов большой толщины.
  7. ГОСТ 14955-77 — производство серебрянки, шлифовальных прутков.
  8. ГОСТ 7417-75 — изготовление калиброванных прутков.
  9. ГОСТ 8240-97, ГОСТ 1050-88 — производство фасонного, сортового проката.

В ГОСТах указываются основные требования к готовой продукции, ее испытания для допуска в продажу.

Температура критических точек

Критическая точка°С
Ac1735
Ac3850
Ar3835
Ar1680

Технологические свойства

НазваниеЗначение
СвариваемостьСваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС. Для ручной дуговой сварки используются электроды МР-3 или УОНИ13/45А; для автоматической под флюсом — проволока Св-08А, Cв-08ГA или Св-10Г2 с флюсом АН-348А; для сварки в защитных газах Ar и CO2 — сварочная проволока Св-08Г2С.
Склонность к отпускной хрупкостиНе склонна.
Температура ковкиНачала — 1280 °C, конца — 750 °C. Охлаждение на воздухе.
Флокеночувствительностьне чувствительна.
Обрабатываемость резаньемВ горячекатанном состоянии при НВ 126-131 и sВ=450-490 МПа Kn тв.спл.=1,7 Kn б.ст.=1,6.
Макроструктура и загрязненностьЗагрязненность стали для труб обсадных и муфт к ним сероводородостойких и хладостойких по ТУ 14-161-149-94 неметаллическими включениями (ОС, ОТ, СП, СХ) не должна превышать по среднему баллу 2,5.
МикроструктураВеличина аустенитного зерна в стали должна быть не крупнее 5 номера по ГОСТ 5639.
Коррозионная стойкостьВ среде H2S: скорость общей коррозии ≤ 0,5 мм/год; стойкость к водородному растрескиванию CLR ≤ 3 % CTR ≤ 6 %; стойкость к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением ≥ 75 % от σ0,2. По ТУ 14-3-1971-97 металл труб должен выдерживать испытания на водородное растрескивание по стандарту NACE ТМ 02 84 (испытательная среда NACE TM 01 77). Предельные значения коэффициентов длины (CLR) и толщины трещин (CTR) не должны превышать соответственно 3 и 6%. Металл труб должен выдерживать испытания на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением. Пороговое напряжение СКРН должно быть не менее 75% (254 МРа) от минимального гарантируемого предела текучести материала. Скорость общей коррозии металла труб не должна превышать 0,5 мм/год.
НаплавкаНаплавка уплотнительных поверхностей деталей трубопроводной арматуры в соответствии с ОСТ 26-07-2028-81 производится ручной электродуговой наплавкой электродами типа Э-20Х13 с обмазкой УОНИ-13НЖ, НИИ-48, НИИ-48Ж-1 или проволокой СВ-12Х13 или СВ-20Х13. Подготовка поверхности под наплавку производится механической обработкой. Наплавка производится с предварительным и сопутствующим нагревом детали до 400-450 °C не менее чем в 3 слоя толщиной не менее 4 мм без учета припуска на механическую обработку. Термообработка после наплавки производится путем отпуска при 550-600 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=301-350, при 600-650 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=240-300, при 400-450 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=351-400. Температура печи при загрузке деталей для отпуска должна быть не более 300 °C.

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка 20-20-40-60
Отжиг110684710
Номализация1571098615-38

Физические свойства

Температура испытания, °С20100200300400500600700800900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа212208203197189177163140
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа78777673696659
Плотность, pn, кг/см37859783478037770773676997659791776247600
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)514944433936322626
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)21929238148760175892510941135
Температура испытания, °С20- 10020- 20020- 30020- 40020- 50020- 60020- 70020- 80020- 90020- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)12.313.113.814.314.815.115.2
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))486498514533555584636703703695

Характеристика материала 20л

Марка : 20Л Заменитель: 25Л, 30Л

Классификация : Сталь для отливок нелегированная

Применение: шаботы, арматура, фасонные отливки деталей общего машиностроения, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С.

Другие сокращения:  Расшифровка общего анализа крови

Виды поставки материала 20Л

В42 — Рельсы. Накладки. Подкладки. Костыли  ГОСТ  7370-98     Крестовины железнодорожные типов Р75, Р65 и Р50. Технические условия
В82 — Отливки стальные  ГОСТ  977-88     Отливки стальные

Химический состав в % материала   20Л ГОСТ   977 — 88

C Si Mn S P0.17 — 0.250.2 — 0.520.45 — 0.9до   0.06до   0.06

Примечание: Доля примесей фосфора и серы зависит от группы отливок и вида выплавки стали

Температура критических точек материала 20Л.

Ac1 = 735 ,      Ac3(Acm) = 854 ,       Ar3(Arcm) = 835 ,       Ar1 = 680Технологические свойства материала 20Л .

        Свариваемость:    без ограничений.
        Флокеночувствительность:    не чувствительна.
        Склонность к отпускной хрупкости:    не склонна.

Литейно-технологические свойства материала 20Л .

        Линейная усадка :2.2 — 2.3   %

Режимы термической обработки материала 20Л

Нормализация 880 — 900 ° C или Нормализация 880 — 900 ° C, Отпуск 630 — 650 ° C

Механические свойства при Т=20oС материала 20Л .

СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
—мм—МПаМПа%%кДж / м2—
Отливки, К20, ГОСТ 977-88до 1004122162235491Нормализация 880 — 900oC,Отпуск 630 — 650oC,

Физические свойства материала 20Л .

TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202.01547850170
1001.9612.253487220
2001.8812.751500294
3001.8313.148517385
4001.7313.543533490
5001.6513.939559604
6001.5214.435588761
7001.3214.932638932
8001.212.6277061101
90012.4277061139
TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9

Зарубежные аналоги материала 20Л

Внимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

СШАГерманияЯпонияФранцияАнглияИталияПольшаЧехияАвстрия
—DIN,WNrJISAFNORBSUNIPNCSNONORM

Обозначения:

Механические свойства :
sв— Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5— Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y— Относительное сужение , [ % ]
KCU— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB— Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T— Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E— Модуль упругости первого рода , [МПа]
a— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град]
l— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r— Плотность материала , [кг/м3]
C— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
R— Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Характеристики и свойства

Физические свойства:

  1. Показатель плотности — 7850 кг/м3.
  2. Начало плавления сплава — от 1500 °C.
  3. Теплопроводность готовой продукции без увеличенного количества легирующих добавок — 48 Вт/м*К.
  4. Теплоемкость — 490 Дж/кг*К.
  5. Линейное расширение — 11.6*10-6 1/град.
  6. Электрическое сопротивление — 220 Мом*мм.

Химические свойства:

  1. Низкая устойчивость к воздействию щелочей, кислот.
  2. Быстрое образование ржавчины при длительном воздействии влаги.

Чтобы сделать сталь устойчивой к коррозионным процессам, производители наносят гальваническое покрытие, основой которого является хром, цинк.

Механические параметры:

  1. Простая механическая обработка.
  2. Средние показатели твердости, прочности.
  3. Модуль упругости — 200 Мпа.
  4. Относительное удлинение на разрыв — 26%.
  5. Максимальное сужение структуры — 55%.
  6. Предел выносливости металла — 14 кг/мм2.
  7. Ударная вязкость металлических поверхностей — 780 кДж/м2.
  8. Прочность структуры на разрыв — до 46 кг/мм2.

Металл хорошо проводит электрический ток, является паромагнетиком.

Характеристики стали 20

Высококачественная сталь 20 обязательно должна отвечать стандартам, иметь определённые параметры и сферу использования. Рассмотрим, за счёт каких своих характеристик сплав остаётся востребованным и популярным.

Так как марка стали 20 – высококачественный материал, к её химическому составу предъявляются жёсткие требования. Выплавка осуществляется согласно правилам, прописанным в ГОСТ стали 20. В состав входят следующие компоненты:

  • Железо (Fe) – примерно 98%.
  • Углерод (C) – 0,2%. Число 20 в наименовании указывает на содержание этого элемента. Углерод отвечает за прочность. Чем больше его, тем более твёрдым, прочным сплав становится.
  • Кремний (Si) – 0,17-0,35%. Нужен для удаления водорода, кислорода, азота из состава. Они увеличивают пористость, число газовых раковин, значительно снижающих прочность металла.
  • Марганец (Mn) – 0,35-0,65%. Также серьёзный раскислитель, ещё и благоприятствует удалению серы. Улучшает качество поверхности, уменьшает риск появления трещин в процессе горячей обработки. Благодаря ему, лучше протекают сварка, ковка.
  • Никель (Ni) – до 0,3%, хром (Cr) – до 0,2%, медь (Cu) – до 0,3%. Элементы обуславливают улучшение механических, коррозионностойких показателей. Впрочем, поскольку их количество невелико, они не оказывают серьёзного влияния на сталь.
  • Фосфор (P) – до 0,035%, сера (S) – до 0,04. Вредные примеси. При слишком большом их содержании, сталь становится слишком хрупкой. Кроме того, падает показатель вязкости.

Уровень раскисления

  • Спокойная сталь 20. За счёт введения кремния и марганца, полностью отсутствует кислород. Оксидов железа также очень небольшое количество. Это и обеспечивает «спокойное» застывание металла в ковше. Однородность, плотность СТ20 на выходе отличные, только сверху формируется газовая раковина.
  • Кипящая сталь. Образовывается путём раскисления марганца, что ведёт к повышению содержания закиси железа. Соединение образует углекислый газ. В итоге формируются пузыри газа, выглядящие как кипящая масса. Такой металл очень пористый, химические элементы распределены неравномерно, что обуславливает ухудшение механических характеристик, увеличивает опасность появления трещин, ухудшает свариваемость. Но есть и достоинства – невысокая цена, отсутствие небезопасных отходов.
  • Полуспокойная СТ20. Нечто среднее между предыдущими разновидностями сплава.

Виды обработки

  • кованая,
  • калиброванная,
  • горячекатаная,
  • серебрянка (у неё круглое основание, покрытие из особого состава).

Плотность стали 20 – 7850 килограмм на кубометр. Температура начала плавления равна 1500 градусов по Цельсию. Смесь становится полностью жидкой при температурном показателе 1600 °С. Сплав легко отдаёт тепло, но так же хорошо его накапливает. Коэффициент теплопроводности 48 Вт/(м·град), удельная теплоёмкость – 490 Дж/(кг · °С). Сталь прекрасно проводит ток.

У материала невысокая химическая устойчивость к большинству кислотных соединений. Если на поверхность попадёт влага, на ней останется ржавчина. Из-за неё сильно ухудшается внешний вид, прочность.

Чтобы защитить материал от коррозии, следует наносить гальванические покрытия (хром, цинк, прочие схожие соединения).

Сталь является высокопластичной, прочность средняя, твёрдость хорошая. Модуль упругости составляет 200 МПа. Разрыв происходит при достижении наибольшего удлинения в 23-26%, относительное сужение ещё больше – 55%.

Повышение прочностных показателей осуществляется путём выполнения наклёпа, возможно прокатывание роликами. Производится нормализация либо отжиг упрочнения. В обозначенном случае имеется в виду термический метод воздействия.

Характеризуется повышенной вязкостью, соответственно, сплав способен выдерживать удары. Ударная вязкость – 780 кДж/м².

Прекрасно поддаётся обработке давлением, выдерживает всякий вариант резания. Штамповка преимущественно осуществляется в горячем виде. Не растрескивается при паровой обработке и под большим давлением. Группа свариваемости 1.

  • СТ20 включён в подгруппу цементируемых сплавов. Твёрдость цементируемого слоя оказывается до 62 HRC, тогда как сердцевина остаётся «мягкой», в пределах 20-35 HRC.
  • Химическое воздействие, термообработка (закалка) упрочняют металл, увеличивают срок его использования.
  • Свариваемость без ограничений, флокеночувствительностью не характеризуется, к отпускной хрупкости не склонна.

Химический состав

Fe — основа.По ТУ 14-1-1672-76 химический состав приведен для стали марки 20А. Содержание остаточной меди допускается не более 0,25% при выплавке стали скрап-процессом. Допускаются отклонения от норм химического состава в соответствии с ГОСТ 1050.

По требованию заказа сталь может поставляться с суженными пределами содержания углерода — «селект»: 0,19-0,25%; 0,19-0,23%; 0,22-0,25%; 0,21-0,24%.По ГОСТ 1050-88 содержание азота указано для стали кислородно-конвертерного способа выплавки. Для всех других видов выплавки стали содержание азота N≤0,008%.

По ТУ 14-1-5185-93, ТУ 14-1-5058-91 химический состав дан для стали марки 20пв.По ТУ 08.002.0501.5348-92 химический состав дан для стали марки 20-Ш.По ТУ 14-1-3987-85 химический состав дан для стали марки 20.По ТУ 14-1-1529-2003, ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-3-341-75 для стали, изготовленной скрап-процессом или из медистых руд, допускается массовая доля остаточной меди и никеля до 0,30 % каждого.

Разрешается технологическая добавка редкоземельных элементов для улучшения качества металла.По ТУ 14-3Р-55-2001 химический состав приведен для стали 20; для стали 20-ПВ массовая доля углерода 0,18-0,24 %, хрома, никеля, меди, серы и фосфора ≤ 0,15 % каждого, массовая доля остальных элементов — идентична стали марки 20.

В стали 20 допускается содержание никеля и хрома не более 0,40 % каждого. Допускается присутствие редкоземельных элементов, введенных в качестве технологических добавок.По ГОСТ 19277-73, ГОСТ 21729-76 химический состав приведен для стали 20А. При выплавке стали скаппроцессом массовая доля меди должна быть ≤ 0,25 %.

Предельные отклонения по химическому составу — в соответствии с ГОСТ 1050.По TУ 1317-006.1-593377520-2003 химический состав приведен для стали марки 20А. Массовая доля водорода в стали в металле трубы не должна превышать 1,0 ppm (2,0 ppm — в ковшевой пробе.

Допускается введение ниобия и титана из расчета получения массовой доли до 0,030 % и 0,010 % соответственно. В раскисленную сталь для глобуляризации сульфидных включений вводят кальций (силикокальций) или церий из расчета получения массовой доли 0,050 %.

По ТУ 14-162-14-96 химический состав приведен для стали марки 20А. В стали допускаются отклонения по содержанию углерода (-0,020 %), алюминия (±0,010 %), марганца ( 0,15 %), серы ( 0,005 %), фосфора ( 0,005 %). С целью повышения прочностных свойств допускается введение в сталь ванадия в количестве до 0,050 %.

По ТУ 14-3-1971-97 химический состав приведен для стали марки 20В повышенной коррозионной стойкости и эксплуатационной надежности. Для обеспечения мелкозернистости структуры вводится ванадий до 0,06 %. Углеродный эквивалент Сэкв не должен превышать 0,40 %.

По ТУ 1301-039-00212179-2022 химический состав приведен для стали марки 20-Ш. Содержание каждого примесного элемента, не регламентированного таблицей, допускается до 0,050 %.По ТУ 108.1273-84 допускаются отклонения по никелю 0,20%, по меди 0,20%.

По ТУ 14-158-113-99 химический состав приведен для стали марки 20 повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости. В готовом металле допускаются отклонения по химическому составу в соответствии с ГОСТ 1050, кроме того — для алюминия 0,0050 %.

конструкционная сталь марочник сталей
Оцените статью
Расшифруй.Ру
© 2025 Расшифруй.Ру