Сталь 20 механические свойства: Конструкционная сталь характеристики, свойства

alexxlab | 17.02.1995 | 0 | Разное

Содержание

Сталь 20ХНР / Auremo

ВСт6пс ВСт5сп ВСт3кп ВСт4кп ВСт6сп ВСт2кп Вст4пс Ст0 ВСт2пс ВСт3пс ВСт5пс ВСт2сп ВСт3сп 18К 08пс 10пс 15К 18кп 20пс 35 55 05кп 08Ю 15кп 20 (20А) 22К 40 58 (55ПП) 08 10 (ст 10) 12К 15пс 20К 25 45 60 08кп 10кп 15 16К 20кп 30 50 0сВ 60С2 60С2ХА 50ХФА 60С2А 60С2ХФА 65С2ВА 85 55ХГР 65 70С3А 55С2 60Г 60С2Н2А 65Г 70 75 ШХ15 ШХ15СГ ШХ4 А12 А20 А40Г А30 10ХНДП 14Г2АФ 15Г2АФДпс 17ГС 18Г2АФпс 09Г2 10Г2БД 10ХСНД 12ГС 15Г2СФД 16ГС 35ГС 14ХГС 15ХСНД 20ХГ2Ц 09Г2С 10Г2С1 14Г2 16Г2АФ 17Г1С 25Г2С 10Г2 14Х2ГМР 15ХФ 18Х2Н4МА 20Г 20Х2Н4А 20ХГР 20ХН2М (20ХНМ) 30Г 30ХГС 30ХН2МА 34ХН3М 35Х 38Х2Н3М 38ХА 38ХМА 3Х3М3Ф 40Х 40ХФА 45ХН 50Г2 12ХН2 15Х 20ХГСА 20ХН3А 25ХГСА 30ХГСА 30ХН2МФА 33ХС 35ХН1М2ФА 38Х2НМ 40Г 40Х2Н2МА 40ХН 45Г 45ХН2МФА 50Х 12ХН2А 18ХГТ 20ХГНР 20ХН4ФА 25ХГТ 30Х 30ХГСН2А 30ХН3А 34ХН1М 35Г 36Х2Н2МФА 38Х2НМФ 38ХГН 38ХН3МА 40Г2 40ХН2МА 45Г2 47ГТ 50ХН 12Х2Н4А 12ХН3А 15Г 18Х2Н4ВА 20Х 20ХН 20ХНР 30ХГТ 30ХН3М2ФА 35Г2 35ХГСА 38Х2Н2МА 38ХН3МФА 40ХС 45Х 50Г

Описание

Сталь 20ХНР

Сталь 20ХНР: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь 20ХНР.

Общие сведения стали 20ХНР

Заменитель марки
сталь 20ХН.
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543–71, ГОСТ 2590–71, ГОСТ 2591–71, ГОСТ 2879–69. Калиброванный пруток ГОСТ 4543–71, ГОСТ 7417–75, ГОСТ 8559–75, ГОСТ 8560–78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543–71, ГОСТ 14955–77. Полоса ГОСТ 103–76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 4543–71, ГОСТ 1133–71.
Применение
Зубчатые колеса, валы-шестерни, червяки, кулачковые муфты, валики, пальцы, втулки и другие нагруженные крупные детали, работающие в условиях ударных нагрузок.

Химический состав стали 20ХНР

Химический элемент%
Бор (B)0. 001−0.005
Кремний (Si)0.17−0.37
Марганец (Mn)0.60−0.90
Медь (Cu), не более0.30
Никель (Ni)0.80−1.10
Сера (S), не более0.035
Титан (Ti), не более0.06
Углерод (C)0.16−0.23
Фосфор (P), не более0.035
Хром (Cr)0.70−1.10

Механические свойства стали 20ХНР

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска,°Сσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2 HRCэ
Закалка 860 °C, масло. Охлаждение после отпуска в масле.
2001220152010544947
30012001400  4946
4001180125011576943
500880980146412734
600740780166517228
Механические свойства в зависимости от сечения
Сечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2HB
Нормализация 930 °C, воздух. Закалка 840 °C, масло. Отпуск 200 °C, воздух.
25137014201460108418
5011101200 62147340
7597010601560108302
10092010001560127302
150830100016 98286
Механические свойства прутка
Термообработка, состояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2
Нормализация 930−950°С, воздух. Закалка 780−830°С, масло. Отпуск 200 °C, воздух или масло.159801180105088

Технологические свойства стали 20ХНР

Температура ковки
Начала 1150, конца 800.
Свариваемость
РДС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Склонность к отпускной способности
склонна
Флокеночувствительность
чувствительна

Температура критических точек стали 20ХНР

Критическая точка °С
Ac1740
Ac3830
Ar3725
Ar1650

Ударная вязкость стали 20ХНР

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка+20-20-40-60
Закалка 860 С, масло. Отпуск 200 С, масло, HRCэ 4761616260
Закалка 860 С, масло. Отпуск 500 С, масло. HRCэ 33125110120117

Твердость стали 20ХНР

Состояние поставки, режим термообработкиHRCэ поверхностиHRCэ сердцевины
Цементация 930 С, охлаждение замедленное в колодцах или ящиках. Закалка 820−840 С, масло. Отпуск 180−200 С, воздух.
57−63		37−47

Предел выносливости стали 20ХНР

σ-1, МПаnσB, МПаТермообработка, состояниестали
5781Е+6470Нормализация 930 С. Закалка 840 С, масло. Отпуск 200 С.

Прокаливаемость стали 20ХНР

Закалка 860 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.

Расстояние от торца, мм / HRCэ
1.534.56912152127239
43−48.543.5−4943−49.542.5−49.541−49.539.5−4938−48.535−47.531−4526−40
ТермообработкаКол-во мартенсита, %Крит.диам. в масле, ммКрит.
твердость, HRCэ
Закалка 880 С, масло.503839

Источник: Марочник сталей и сплавов

Источник: www.manual-steel.ru/20HNR.html

Применение Стали 20 при производстве цепей.

Применение стали 20 в общем машиностроении является повсеместным. Из этого материала изготавливают грузозахватные детали кранов, различные пальцы, трубы, сменные элементы подшипников скольжения. Трубопроводная арматура, произведённая из стали 20, характеризуется устойчивостью к высокому рабочему давлению в магистралях.

Нам же интересно «профильное» применение стали 20. В некоторых источниках указано допустимым изготовление из Ст 20 элементов червячной передачи, а именно червяка. Это не совсем верное утверждение. В «чистом» виде эта сталь в редукторах не применяется. Изготовление червяков и шестерен для вновь произведённых приводных механизмов из низкоуглеродистых сталей, к которым и относится Сталь 20, допускается только при наличии в ней легирующих элементов. В составе в более значительных долях должны присутствовать хром, марганец и молибден. Если же деталь производится для ремонтных целей, то она должна пройти процесс цементации, потому что сталь 20 по своему первоначальному содержанию углерода не держит закалку. Но цементация требует наличия дорогостоящего химико-термического оборудования, которое могут себе позволить лишь специализированные узко профильные предприятия.

В массовом производстве деталей приводных механизмов применяется полоса из Стали 20. Из неё штампуются сборочные единицы приводных роликовых цепей, соединительных и переходных звеньев. Данная продукция имеет малые габариты и не требует больших размеров камеры печи для цементации.

Химический состав Стали 20.

Для всех углеродистых сталей наиболее значимым является процент содержания в общем составе углерода. Этот показатель и указывается в марке в сотых долях процента. Полный химический состав Стали 20 будет следующим:

  • железо (Fe) – до 98%;
  • углерод (C) – от 0,17 до 0,24%;
  • марганец (Mn) – от 0,35 до 0,65%;
  • никель (Ni) – до 0,25%;
  • сера (S) – до 0,04%;
  • фосфор (P) – до 0,04%;
  • хром (Cr) – до 0,25%;
  • медь (Cu) – до 0,25%;
  • мышьяк (As) – 0,08%.

Сталь 20 ГОСТ.

Производство всей наиболее значимой продукции из Стали 20 регламентируется нижеприведёнными стандартами (ГОСТ):

  • сортовой прокат, в том числе фасонный – ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89;
  • калиброванный пруток – ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78;
  • шлифованный пруток и серебрянка – ГОСТ 14955-77;
  • лист толстый – ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74;
  • лист тонкий – ГОСТ 16523-97;
  • лента – ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70;
  • проволока – ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91;
  • поковки и кованые заготовки – ГОСТ 8479-70;
  • трубы – ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.

Сталь 20. Механические свойства.

Механические характеристики при повышенных температурах
Температура испытания, °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 63 100
1100 30 59 100
1200 20 64 100
Механические свойства Стали 20 при температуре +20С.
Нормативный документ Состояние поставки σВ (МПа) δ 5 (%) ψ (%) HB (не более)
ГОСТ 1050-74 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 1577-81 Полосы нормализованные или горячекатанные 410 25 55
ГОСТ 4041-71 Лист термообработанный 1-2й категории 340-490 28 127
Механические свойства поковок
Термообработка КП Сечение, мм σ0,2, МПа σВ, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м 2 HB, не более
Нормализация 175 менее 100 175 350 28 55 64 101-143
175 100-300 175 350 24 50 59 101-143
175 300-500 175 350 22 45 54 101-143
175 500-800 175 350 20 40 49 101-143
195 менее 100 195 390 26 55 59 111-156
195 100-300 195 390 23 50 54 111-156
215 менее 100 215 430 24 53 54 123-167
215 100-300 215 430 20 48 49 123-167
Закалка. Отпуск 245 100-300 245 470 19 42 39 143-179
Механические свойства стали после химико-термической обработки.
Сечение, мм σ0,2, МПа σВ, МПа δ5, % y , % KCU, Дж/м 2 HB HRC
Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 800-820 °С, вода. Отпуск 180-200 °С, воздух.
50 290-340 490-590 18 45 54 156 55-63

Технологические свойства Стали 20

Удельный вес 7,85 г/см3
Твёрдость материала Сталь 20 после отжига, ГОСТ 1050-88 HB 10 -1 = 163 МПа
Пруток калиброванный нагартованный, ГОСТ 1050-88 HB 10 -1 = 207 МПа
Лист термообработанный. ГОСТ 4041-71 HB 10 -1 = 127 МПа
Трубы горячедеформированные, ГОСТ 550-75 HB 10 -1 = 156 МПа
Трубы, ГОСТ 8731-87 HB 10 -1 = 156 МПа
Лист толстый отожженный, ГОСТ 1577-93 HB 10 -1 = 156 МПа
Температура критических точек Ac1 735
Ac3(Acm) 850
Ar3(Arcm) 835
Ar1 680
Температура ковки начала 1280
конца 750
охлаждение на воздухе
Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 126-131 и δB=450-490 Мпа К υ тв. спл=1,7 и К υ 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

Ударная вязкость.

Ударная вязкость KCU (Дж/см3) при низких температурах °С
ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм KCU при +20 KCU при -40 KCU при -60
19281-73 Сортовой и фасонный прокат от 5 до 10 64 39 34
от 10 до 20 вкл. 59 34 29
от 20 до 100 вкл. 59 34 –
19282-73 Листы и полосы от 5 до 10 64 39 34
от 10 до 60 вкл. 59 34 29
Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные) от 10 до 60 вкл. – 49 29
Предел выносливости
σ-1, МПа J-1, МПа δ5, МПа σ 0,2,МПа Термообработка, состояние стали
206 500 320
245 520 310
225 490 280
205 127 Нормализация 910 С, отпуск 620 С.
193 420 280
255 451 Цементация 930 С, закалка 810 С, отпуск 190 С.

Физические свойства стали 20

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 212 208 203 197 189 177 163 140
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 78 77 76 73 69 66 59
Плотность, pn, кг/см3 7859 7834 7803 7770 7736 7699 7659 7917 7624 7600
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м ·°С) 51 49 44 43 39 36 32 26 26
Уд. электросопротивление, R, (p, НОм · м) 219 292 381 487 601 758 925 1094 1135
Коэффициент линейного расширения, а, (10-6 1/°С) 12,3 13,1 13,8 14,3 14,8 15,1 15,2
Удельная теплоемкость, С, Дж/(кг · °С) 486 498 514 533 555 584 636 703 703 695

Так же в нашем каталоге приведены описания и характеристики других марок сталей, применяемых при производстве приводных цепей и редукторов.

сплав 20, UNS N08020, Carpenter 20, 20CB-3, Incoloy Alloy 20

  • ASTM B 366, B 463
  • B 464, B 471, B 472, B 473
  • B 474, B 475
  • UNS N08020
  • NACE MR0175

Другие распространенные названия: Карпентер 20, 20Cb-3®, сплав Incoloy®

Сплав 20, также известный как Карпентер 20, представляет собой аустенитный сплав никеля, железа и хрома, разработанный для обеспечения максимальной стойкости. к воздействию кислот, особенно серной кислоты. Этот суперсплав обладает отличной стойкостью к общей коррозии, точечной и щелевой коррозии в химикатах, содержащих хлориды и серную, фосфорную и азотную кислоты. Он также содержит ниобий для стабилизации против сенсибилизации и возникающей в результате межкристаллитной коррозии.

Первоначально сплав Alloy 20 был разработан для использования в отраслях, связанных с серной кислотой, но в настоящее время является популярным выбором для самых разных отраслей, включая химическую, пищевую, фармацевтическую и пластмассовую. Кроме того, этот суперсплав используется в теплообменниках, смесительных баках, оборудовании для очистки и травления металлов и трубопроводах. Carpenter 20 сочетает в себе превосходную коррозионную стойкость с повышенными механическими свойствами и относительной простотой изготовления.

Уже давно ведутся споры о том, является ли Carpenter 20 нержавеющей сталью или никелевым сплавом, потому что содержание никеля находится на грани того, чтобы определить его так или иначе. Итак, в зависимости от того, с кем вы говорите, этот сплав может называться сплавом 20 из нержавеющей стали или никелевым сплавом. В любом случае он по-прежнему отлично подходит для коррозионной стойкости.

В каких формах Alloy 20 доступен в Mega Mex?

  • Лист
  • ПЛАТА
  • БАР
  • Труба и трубка (сварная и бесшовная)
  • фланки
  • фитинги
    • ЛЕКЛЫ, ТЕА, КРЕЙТЫ, ОТКРЫТИЯ, КАПА
  • Сварочная проволока (классификация AWS: ER320LR и E320LR-16)

Каковы характеристики сплава 20?

  • Отличная общая коррозионная стойкость к серной кислоте
  • Отличная стойкость к коррозионному растрескиванию под действием хлоридов
  • Отличные механические свойства и технологичность
  • Минимальное выделение карбида при сварке
  • Превосходная стойкость к коррозии при воздействии горячих серных кислот

Химический состав, 6 % 9006

32. 00-38.00

Весы

19.0-21.0

3,0-4,0

2,0-3,0

8xC-1,0 макс.

0,07 макс.

2,0 макс.

0,045 макс.

0,035 макс.

1,0 макс.

В каких случаях используется Alloy 20?

  • Оборудование для производства синтетического каучука
  • Переработка фармацевтических препаратов, пластмасс, органических и тяжелых химикатов
  • Резервуары, трубопроводы, теплообменники, насосы, клапаны и другое технологическое оборудование
  • Оборудование для кислотной очистки и травления
  • Трубопроводы для химических процессов, корпуса реакторов
  • Колпачки
  • Нефтехимическое технологическое оборудование
  • Производство продуктов питания и красителей

    96

    96

    Спецификации ASTM

    Механические свойства

    Отожженный материал

    Пруток (горячий или холодный)

    80 тысяч фунтов на квадратный дюйм

    35 тысяч фунтов/кв. дюйм

    Лист/плита

    80 тысяч фунтов на квадратный дюйм

    35 тысяч фунтов/кв. дюйм

    *Incoloy® является зарегистрированным товарным знаком группы компаний Special Metals Corporation.

    Сплавы

    Mega Mex является поставщиком металлов Hastelloy, Monel, Inconel, Incoloy, нержавеющей стали, дуплексной нержавеющей стали, супердуплексной нержавеющей стали, никелевых сплавов и других материалов.

    Mega Mex

    Стандарт Сплав 20
    1 УНС N08020
    2 Веркстофф №. 2,4660

    Сплав 20
    ни 32 – 38
    Fe Бал
    Кр 19 – 21
    Cu 3 – 4
    Мо 2 – 3
    Кр 1,0 макс.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *