Сталь 20а отличие от стали 20

Содержание

Сталь марки 20: расшифровка, характеристики, химический состав

Сталь 20а отличие от стали 20

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.

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

Заменители и аналоги

Стали заменители:

Иностранные аналоги:

  • С22 — Германия DIN
  • 1.0402 — Евронормы (EN)
  • 1020 — США (AISI, ASTM)
  • XC18, AF 40 C20, AF 42 — Франция (AFNOR)
  • 050A20- Великобритания BS
  • S 20 — Япония JIS
  • 12024 — Чехия (CSN)
  • 20 — Польша(PN/H)

Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)

C, углеродMn, марганецSi, кремнийP, фосфорS, сераCr, хромNi, никельCu, медьAs, мышьякне более
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.

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
Читайте также  Фланец из нержавеющей стали 12х18н10т

*1 — Нормализация при 910 °С, отпуск при 620 °С.
*2 — Цементация при 930 °С, отпуск при 190 °С.

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;

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.

Температура критических точек, °С

Ac1Ac3Ar3Ar1
735 850 835 680

Источник: http://enginiger.ru/materials/uglerodistye-stali/stal-marki-20-rasshifrovka-harakteristiki-himicheskij-sostav/

Сталь марки 20: универсальная и уникальная | Полезные статьи о металлопрокате

Сталь 20а отличие от стали 20

На данный момент существует немалое количество сталей – «рукотворных» сплавов, которые нашли применение почти во всех отраслях хозяйства страны. Это и сталь 3, и сырье марки 09г2с, и уникальный сплав 40Х. Считается, что сталь – один из самых прочных материалов на планете, но оказывается, мнение это ошибочное.

Есть такое дерево на Руси, которое по прочности превосходит в 1,5 раза чугун, а по устойчивости к деформациям на изгиб сравнима с железом. Его так и называют «железная» береза («береза Шмидта»).

 Она «равнодушна» к топору, не гниет, не подвержена коррозии, выдерживает действие кислот и вполне могла бы встать на место ископаемого металла, доступность которого с каждым годом уменьшается. Есть, правда, у нее один недостаток: с точки зрения потребителя она медленно растет.

Поиски прочного и долговечного материала, причем в количестве, удовлетворяющим потребности людей, и привели к развитию черной металлургии – отрасли, без которой сегодня немыслима экономика большинства стран.

Одной из самых востребованных разновидностей металла является низкоуглеродистая качественная сталь 20. Согласно ГОСТу 1050 – 88, процентное содержание углерода в ее составе колеблется от 0.17до 0.24, кремния – 0.17 — 0.37, марганца – 0.35 — 0.65, никеля и меди до 0,3, хрома – до 0,25. Присутствуют также сера (до 0.04), мышьяк (до 0.08) и фосфор (до 0.035).

Особенности сырья и применение

Сталь 20, характеристики, применение напрямую зависят от ее особенностей и возможностей, благодаря которым она заняла «свое» место на рынке металлопроката.

Марка стали 20 обладает целым спектром свойств, которые обуславливают ее широчайшее применение. Из нее производят лист г/к ст20, полосу, проволоку, круг г/к ст20, кованые заготовки, детали и агрегаты для нужд машиностроения и приборостроения Производство трубного проката также ориентировано на постоянное использование стали марки 20.

Прочность и эластичность

Благодаря стали 20, техническим характеристикам, работают тысячи предприятий в самых разных областях хозяйства страны, обеспечивая нужды людей. Прочная и одновременно, пластичная, она с легкостью поддается различным видам обработки. Ее плавят, отливают, формуют, прокатывают, вытягивают, волочат, сгибают.

Технологии изготовления некоторых изделий проката предполагают наличие износостойкого, с особыми свойствами, внешнего слоя и пластичной, мягкой «сердцевины». Добиваются подобной цели помещением уже готовой детали в специально созданную, обычно, термальную среду (сухую, газообразную или жидкую) на заданное время.

Так, внешний слой толщиной порядка 0,3 — 3,0 мм обретает особую структуру и соответствующие эксплуатационные характеристики. Подобная обработка носит название в зависимости от применяемого вещества. Чаще всего «оперируют» цинком (цинкование или цинковка), углеродом (цементация), хромом (хромирование). Так получают шестигранник ст20, квадрат, лист и другие изделия проката.

В первом случае деталь становится недоступной для коррозии, во втором – более прочной. С помощью хромирования продукции придают зеркальный лоск.

Стоит отметить, что дополнительная закалка готовых изделий улучшает сталь 20, технические характеристики ее по износостойкости. Таким образом, при своей невысокой стоимости, фасонные изделия из стали 20, (тот же квадрат г/к ст 20, лист, трубы) достойно конкурируют с аналогами, выполненными из более дорого сырья.

Свариваемость и изготовление шовных труб

Сталь 20, характеристики, применение зависят еще от одного свойства, благодаря которому она стала своеобразным «хитом» у потребителей: при своей приятно доступной цене, она прекрасно сваривается, что крайне востребовано при производстве труб.

Для работы со сталью применяют электродуговую (в защитной среде инертного газа), высокочастотную индукционную сварку. Многолетняя эксплуатация изделий подтверждает достаточную надежность шва. Шовные трубы, особенно, тонкостенные по сей день широко используют для монтажа систем вентиляции, а также на предприятиях пищевой промышленности, например, для транспортировки сырья или готовой продукции.

Читайте также  Модуль упругости для стали с245

По характеристикам свариваемости и выносливости получаемых изделий низколегированная сталь 09г2с и качественная ст20 похожи: с помощью обеих получают изделия, способные выдерживать огромные нагрузки при воздействии широчайшего диапазона температур, да еще и под давлением!

Способность стали 20 меняться и производство бесшовных труб

Изготовление бесшовных труб – мероприятие крайне ответственное и затратное. Используют их чаще всего для возведения нефте- и газопроводов, на предприятиях повышенной опасности, связанных с химической промышленностью. Одним словом, у бесшовных труб не должно быть «слабых мест».

Характеристики марки стали 20 позволяют использовать ее для производства труб с помощью методов и горячего, и холодного волочения. В первом случае получают горячекатаные толстостенные трубы с высокими показателями прочности. Температурный режим на протяжении всего процесса изготовления – выше 1100ºС. Охлаждают трубы долго, придавая им окончательный, «ГОСТовый вид». (изготовление трубы из стали 20, гост 8732-78).

Во втором варианте заготовка нагревается, но поскольку температура не поддерживается, основной процесс проходит уже при обычной температуре. Метод используют для получения бесшовных труб с тонкими стенками.

Резюме

Таким образом, остается сделать вывод, что на сегодняшний день сталь марки 20 – один из самых необходимых, практичных и «удобных» сплавов. Огромное количество российских предприятий на протяжении десятилетий постоянно пополняет ее запасы на складах для осуществления своей деятельности.

Источник: https://spb-stal.ru/stati/stal-marki-20-universalnaya-i-unikalnaya/

Гост 1050-88 сталь качественная и высококачественная. сортовой и фасонный прокат, калиброванная сталь. часть 1

Сталь 20а отличие от стали 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ

СТАЛЬ КАЧЕСТВЕННАЯ
И ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННАЯ

СОРТОВОЙ И ФАСОННЫЙ ПРОКАТ,
КАЛИБРОВАННАЯ СТАЛЬ

Часть 1

ГОСТ 1050-88

Москва

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

1996

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРОКАТ СОРТОВОЙ, КАЛИБРОВАННЫЙ, СО СПЕЦИАЛЬНОЙ ОТДЕЛКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ КАЧЕСТВЕННОЙ

КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ

Общиетехническиеусловия

Carbon structural quality steel gauged bars with
special surface finish. General specifications

ГОСТ
1050-88

Дата введения 01.01.91

Настоящий стандарт устанавливает общие технические условия для горячекатаного и кованого сортового проката из углеродистой качественной конструкционной стали марок 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 (55пп) и 60 диаметром или толщиной до 250 мм, а также проката калиброванного и со специальной отделкой поверхности всех марок.

В части норм химического состава стандарт распространяется на другие виды проката, слитки, поковки, штамповки из стали марок, перечисленных выше, а также из стали марок 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 18кп, 20кп и 20пс.

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1.1. Марки и химический состав стали по ковшевой пробе должны соответствовать приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Марка стали

Массовая доля элементов, %

углерода

кремния

марганца

хрома,
не более

05кп

Не более 0,06

Не более 0,03

Не более 0,40

0,10

08кп

0,05-0,12

Не более 0,03

0,25-0,50

0,10

08пс

0,05-0,11

0,05-0,17

0,35-0,65

0,10

08

0,05-0,12

0,17-0,37

0,35-0,65

0,10

10кп

0,07-0,14

Не более 0,07

0,25-0,50

0,15

10пс

0,07-0,14

0,05-0,17

0,35-0,65

0,15

10

0,07-0,14

0,17-0,37

0,35-0,65

0,15

11кп

0,05-0,12

Не более 0,06

0,30-0,50

0,15

15кп

0,12-0,19

Не более 0,07

0,25-0,50

0,25

15пс

0,12-0,19

0,05-0,17

0,35-0,65

0,25

15

0,12-0,19

0,17-0,37

0,35-0,65

0,25

18кп

0,12-0,20

Не более 0,06

0,30-0,50

0,15

20кп

0,17-0,24

Не более 0,07

0,25-0,50

0,25

20пс

0,17-0,24

0,05-0,17

0,35-0,65

0,25

20

0,17-0,24

0,17-0,37

0,35-0,65

0,25

25

0,22-0,30

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

30

0,27-0,35

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

35

0,32-0,40

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

40

0,37-0,45

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

45

0,42-0,50

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

50

0,47-0,55

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

55

0,52-0,60

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

58(55пп)

0,55-0,63

0,10-0,30

Не более 0,20

0,15

60

0,57-0,65

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

Примечания:

1. По степени раскисления сталь обозначают: кипящую — кп, полуспокойную — пс, спокойную — без индекса.

2. Сталь марки 05кп не допускается к применению во вновь создаваемой и модернизируемой технике.

3. Профиль для косых шайб по ГОСТ 5157 изготавливают из стали марок 20 и 35.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.1.1. Массовая доля серы в стали должна быть не более 0,040 %, фосфора — не более 0,035 %.

Для стали марок 11кп и 18кп, применяемой для плакировки, массовая доля серы должна быть не более 0,035 %, фосфора — не более 0,030 %.

1.1.2. Остаточная массовая доля никеля в стали всех марок не должна превышать 0,30 %, меди в стали марок 11кп и 18кп — 0,20 %, в стали остальных марок — 0,30 %.

1.1.3. В стали марок 35, 40, 45, 50, 55 и 60, предназначенной для изготовления патентированной проволоки, массовая доля марганца должна быть 0,30-0,60% , никеля — не более 0,15 %, хрома — не более 0,15 %, меди — не более 0,20 %. Массовая доля серы и фосфора — соответственно требованиям стандартов на проволоку, но не превышает норм, приведенных в п. 1.1.1.

1.1.4. В стали марок 08пс, 10пс, 15пс и 20пс, предназначенной для изготовления листового проката для холодной штамповки, допускается массовая доля марганца до 0,25 % по нижнему пределу.

1.1.5. В стали марок 08пс, 10пс, 15пс и 20пс допускается массовая доля кремния менее 0,05% при условии применения других (кроме кремния) раскислителей в необходимых количествах.

1.1.6. В стали допускается массовая доля мышьяка не более 0,08 %.

1.1.7. Массовая доля азота в кислородно-конвертерной стали не должна превышать 0,006 % для тонколистового проката и ленты и 0,008 % — для остальных видов проката.

1.1.8. В соответствии с заказом в спокойной стали, изготовленной скрап-процессом и скрап-рудным процессом, допускается остаточная массовая доля никеля и хрома не более 0,40 % каждого.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

1.2. В прокате, заготовках, поковках и изделиях дальнейшего передела допускаются отклонения по химическому составу от норм, приведенных в табл. 1, в соответствии с табл. 2.

Таблица 2

Наименование элемента

Допускаемые отклонения, %

Углерод

±0,01

Кремний для спокойной стали

±0,02

Марганец

±0,03

Фосфор

+0,005

(Поправка, ИУС 3-2007)

1.3. Сортамент проката должен соответствовать требованиям:

ГОСТ 2590 — для горячекатаного круглого;

ГОСТ 2591 или другой нормативно-технической документации — для горячекатаного квадратного;

ГОСТ 1133 — для кованого круглого и квадратного;

ГОСТ 2879 — для горячекатаного шестигранного;

ГОСТ 103 — для горячекатаного полосового;

ГОСТ 4405 — для кованого полосового;

ГОСТ 5157 — для профиля для косых шайб;

ГОСТ 7417 — для калиброванного круглого;

ГОСТ 8559 — для калиброванного квадратного;

ГОСТ 8560 — для калиброванного шестигранного;

нормативно-технической документации — для калиброванного полосового;

ГОСТ 14955 — со специальной отделкой поверхности.

Примеры условных обозначений приведены в приложении 1.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Характеристики базового исполнения

2.1.1. Прокат сортовой немерной (НД) длины с предельными отклонениями для обычной точности размеров, кривизны, овальности и других требований к форме, серповидности и отклонения от плоскостности класса 2 по ГОСТ 103 (для полосы).

2.1.2. Прокат калиброванный немерной (НД) длины с предельными отклонениями для поля допуска — h11, овальностью — не более предельных отклонений по диаметру.

2.1.3. Прокат со специальной отделкой поверхности немерной (НД) длины с предельными отклонениями для поля допуска — h11, овальностью — не более половины предельных отклонений по диаметру.

2.1.4. Прокат сортовой без термической обработки, калиброванный и со специальной отделкой поверхности нагартованный — НГ или термически обработанный (отожженный, высокоотпущенный, нормализованный, нормализованный с отпуском, закаленный с отпуском) — ТО.

2.1.5 Прокат сортовой двух групп качества поверхности: 2ГП и 3ГП. Прокат группы качества поверхности 2ГП предназначен преимущественно для горячей обработки давлением, группы 3ГП преимущественно для холодной механической обработки.

(Поправка, ИУС 3-2007)

2.1.6. На поверхности проката группы качества поверхности 2ГП не должно быть раскатанных пузырей, прокатных плен, закатов, трещин, загрязнений, трещин напряжения.

2.1.1-2.1.6. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.1.6.1. Дефекты на поверхности должны быть удалены пологой вырубкой или зачисткой, ширина которой должна быть не менее пятикратной глубины.

Глубина зачистки дефектов, считая от фактического размера, не должна превышать:

половины допуска на размер — для проката размером менее 80 мм;

допуска на размер — для проката размером от 80 до 140 мм;

5 % диаметра или толщины — для проката размером от 140 до 200 мм;

6 % — диаметра или толщины — для проката размером более 200 мм.

В одном сечении проката размером (диаметром или толщиной) более 140 мм допускается не более двух зачисток максимальной глубины.

2.1.6.2. На поверхности проката допускаются без зачистки отдельные риски, вмятины и рябизна глубиной в пределах половины допуска на размер, а также раскатанные пузыри и загрязнения (волосовины) глубиной, не превышающей 1/4допуска на размер, но не более 0,20 мм, считая от фактического размера.

2.1.7. На поверхности проката с качеством поверхности группы 3ГП допускаются местные дефекты глубиной, не превышающей минусового предельного отклонения на размер для проката размером менее 100 мм; допуска на размер — для проката размером 100 мм и более.

Глубина залегания дефектов считается от номинального размера.

2.1.8. Прокат сортовой должен быть обрезан.

Допускаются смятые концы и заусенцы.

Косина реза сортового проката размером до 30 мм не регламентируется, свыше 30 мм — не должна превышать 0,1 диаметра или толщины. Прокат сортовой размером до 40 мм немерной длины допускается изготовлять с необрезными концами.

2.1.9. Качество поверхности и требования по обрезке концов калиброванного проката должны соответствовать — ГОСТ 1051 групп Б и В, со специальной отделкой поверхности — ГОСТ 14955 групп В, Г и Д.

В прокате со специальной отделкой поверхности обезуглероживание не допускается.

2.1.10. Твердость (ТВ1) сортового проката без термической обработки не должна превышать 255 HB, калиброванного и со специальной отделкой поверхности нагартованного — 269 HB.

Источник: http://www.vashdom.ru/gost/1050-88/