Углеродистая сталь 20: Конструкционная сталь характеристики, свойства

alexxlab | 22.04.2023 | 0 | Разное

Марка стали 20 в России

Марка стали 20 (отечественные аналоги: сталь 15, сталь 25)

Класс: Сталь конструкционная углеродистая качественная

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)

Вид поставки: 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.

Химический состав в % стали марки 20
C	0,17 – 0,24
Si	0,17 – 0,37
Mn	0,35 – 0,65
Ni	до 0,25
S	до 0,04
P	до 0,04
Cr	до 0,25
Cu	до 0,25
As	до 0,08
Fe	~98

Зарубежные аналоги марки стали 20
США	1020, 1023, 1024, G10200, G10230, h20200, 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

Дополнительная информация и свойства

Удельный вес стали 20: 7,85 г/см3 Твердость материала: HB 10 -1 = 163 МПа Температура критических точек: Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 850 , Ar3(Arcm) = 835 , Ar1 = 680 Температура ковки, °С: 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 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. Дополнительная информация по марке стали 20:

Механические свойства стали 20 при Т=20oС
ГОСТ	Состояние поставки	σВ (МПа)	δ 5 (%)	ψ (%)	HB (не более)
1050-74	Сталь калиброванная: горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации 5-й категории после нагартовки 5-й категории после отжига или высокого отпуска	410 490 390	25 7 21	55 40 50
10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: после отпуска или отжига после сфероидизирующего отжига нагартованная без термообработки	390-490 340-440 490	7	50 50 40	163 163 207
1577-81	Полосы нормализованные или горячекатанные	410	25	55
4041-71	Лист термообработанный 1-2й категории	340-490	28		127

Механические свойства поковок из стали 20
Термообработка	КП	Сечение, мм	σ0,2, МПа	σВ, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/м 2	HB, не более
Нормализация	175	<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	<100	195	390	26	55	59	111-156
	195	100-300	195	390	23	50	54	111-156
	215	<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 20 после ХТО
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

Предел выносливости стали 20
σ-1, МПа	J-1, МПа	n	δ5, МПа	σ0,2,МПа	Термообработка, состояние стали
206		1Е+7	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.

Механические свойства марки 20 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

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 от 10 до 20 вкл. от 20 до 100 вкл.	64 59 59	39 34 34	34 29 –
19282-73	Листы и полосы	от 5 до 10 от 10 до 60 вкл.	64 59	39 34	34 29
	Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные)	от 10 до 60 вкл.	–	49	29

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/м3	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

Описание стали 20: В целом сталь 20 находит широкое применение в котлостроении, для труб и нагревательных трубопроводов различного назначения, кроме того промышленность выпускает пруток, лист. После цементации и цианирования из этой стали можно изготавливать детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и допускается невысокая прочность сердцевины: кулачковые валики, оси, крепежные детали, шпиндели, пальцы, звездочки, шпильки, вилки тяг и валики переключения передач, толкатели клапанов, валики масляных насосов, пальцы рессор, малонагруженные шестерни и другие детали автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения.

Из стали 20 изготавливается богатый ассортимент проката, конечно при этом учитываются оссобености стали этой марки. Так поковки из этой марки могут быть изготовлены категории прочности только 175, 195, 215, 245 при толщине поковок от 100 до 300 мм, для получения поковок с большей категорией прочностью необходимо уже использовать другую сталь. Для изготовления поковок используют блюмсы или слитки стали, ккатаные или кованые заготовки, либо заготовки отлитые на линии непрерывной разливки стали и какие-либо другие виды проката.

Труба прямошовная из марки 20 создается методом электросварки из листов или рулонов стали, при этом при обозначении такой трубы пишется ее диаметр, толщина стенки, длина, класс точности, ГОСТ, например: труба прямошовная толщиной 89 мм, стенкой 4 мм, мерной длины 6 метров II класса точности, которая была изготовлена по группе Б ГОСТ 10507-80 обозначается следующим образом:

89х4х6000 II ГОСТ 10704-91

Б-20 ГОСТ 10507-80

Методом горячего деформирования изготавливаются бесшовные трубы, при этом они должны обладать следующими свойствами: временное сопротивление разрыву 412 МПа, предел текучести 245 МПа, относительное удлинение 21%, твердость по Бринеллю 4,8.

Сталь для труб, метал трубы

Сталь 09Г2С

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Сталь кремнемарганцовистая; По ГОСТ 27772-88 соответствует стали для строительных конструкций С345.

Заменитель: 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С.

Вид поставки: газлифтные трубы по ТУ 14-3р-1128-2007

 

Сталь 13ХФА

Сталь конструкционная легированная качественная.

Вид поставки :  трубы из стали 13хфа

Применение:  Для изготовления трубной заготовки предназначенной для производства труб бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенные для использования в системах транспортирующих газ, системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях северной климатической зоны при температуре окружающей среды от -60°С до +40°С, температурой транспортируемых сред от +5°С до +40°С и рабочим давлением до 7,4 МПа. Трубы отличаются от нефтегазопроводных труб обычного исполнения по ГОСТ 8731, ГОСТ 8732, повышенной хладостойкостью, повышенной стойкостью к общей и язвенной коррозии, стойкостью к сульфидному коррозионному растрескиванию и образованию водородных трещин.

 

Сталь 20

Сталь конструкционная углеродистая качественная.

Заменитель : 15, 25.

Вид поставки:  труба из стали 20 по ГОСТ 8732-78

Применение:  Трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350°С.

 

Сталь 12Х1МФ

Сталь конструкционная жаропрочная низколегированная. Сталь перлитного класса. Рекомендуемая температура применения до 570-585 °С; Температура интенсивного окалинообразования 600 °С; срок работы — более 10000ч.

Заменитель: 12ХМФ.

Вид поставки:  Трубы ТУ 14-3р-55-2001, в том числе сортовой и фасонный прокат.

Применение:  Для труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления; поковок для паровых котлов и паропроводов; деталей цилиндров газовых турбин; для изготовления деталей, работающих при температуре 540-580°С.

 

Сталь 15ГС

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций.

Заменитель: 12ГС, 16ГС.

Вид поставки:  Котельные трубы по ТУ 14-3р-55-2001.

Применение:  Стационарные трубопроводы питательной воды котлов СВП, работающие при температуре 280°С. А также стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки, двутавры и другие детали вагоностроения, детали экскаваторов, элементы сварных металлоконструкций и другие детали, работающие при температуре от -40 до +450°С.

 

Сталь 17Г1С

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Сталь кремнемарганцовистая.

Заменитель:  17ГС.

Вид поставки:  Трубы магистральные по ГОСТ 20295-85.

Применение:  Сварные детали, работающие под давлением при температуре от -40 до +475°С.

 

Сталь 20ПВ

Сталь конструкционная углеродистая качественная.

Заменитель:  20.

Вид поставки:  Трубы по ТУ 14-3р-55-2001.

Применение:  Трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350°С.

 

Сталь 30ХГСА

Сталь конструкционная легированная. Сталь хромокремнемарганцовая.

Заменитель : 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА.

Вид поставки:  трубы бесшовные горячекатанные

Применение:  Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

 

 

Труба бесшовная из углеродистой стали GB 20

Пруток из углеродистой стали GB 20 # для стальных труб, фланцев и фитингов

Эта группа китайских (GB) стандартных спецификаций охватывает листы и поковки из углеродистой и легированной стали, используемые в котлах и сосудах под давлением, высокопрочные низколегированные стали, термообрабатываемые стали, горячекатаные и холоднокатаные листы для холодной штамповки, стали. для армирования бетона и предварительно напряженного бетона, а также свойства железнодорожных рельсов и аксессуаров.

Также представлены стандарты для различных типов стальных труб, которые определяют требования к эксплуатации при высоких температурах, обычному использованию и специальным применениям, таким как противопожарная защита. В спецификациях на стальные трубы перечислены стандартные требования к трубам котлов и пароперегревателей, трубам общего назначения, успокоительным трубам для нефтеперерабатывающих заводов, трубам теплообменников и конденсаторов, механическим и конструкционным трубам.

В спецификациях стального литья указаны стандартные свойства для работы под давлением.

20 # углеродистая сталь очень распространена на китайском рынке по стандарту GB / T 699. Для углеродистой стали GB/T 699 20# круглый пруток GB/T 699 20# в основном применяется для деталей машин, которые требуют высокой прочности и выдерживают небольшое напряжение, таких как рычаг, втулка оси, натяжная балка. Круглый стержень

GB/T 699 20# также может использоваться в линейке сельскохозяйственной техники или автомобилей для производства деталей для науглероживания или нитроцементации, таких как вал рычага, плунжер. Круглый пруток GB/T 699 20 # очень нужен, поэтому у нас есть большой запас кованых прутков на складе, включая круглые прутки различных размеров. Так что если вам нужен ГБ/Т 699 20 # круглый бар, пожалуйста, свяжитесь с нами.

GB/T 699 20# круглые прутки обычно производятся в соответствии со следующими процедурами: дуговая печь EAF + LF очищающая аффинация + VDF + слиток стали (нижний литник/аргон) + ковка + отжиг + черная полировка (токарная обработка) + GB/T6402 -92 ΙΙ UT тест + сглаживание кромок с распиловкой.

GB 20# Химический состав углеродистой стали (вес.%)

C	Мн	Р	С	Ni	Кр	Си	Медь
0,17~0,24	0,35~0,65	≤0,040	≤0,04	≤0,25	≤0,25	0,17~0,37	≤0,25

 

Углеродистая сталь GB 20# Механические свойства

Твердость	Прочность на растяжение (МПа)	Предел текучести (МПа)	Удлинение %	Площадь уменьшенной %
ГБ 20#	≥420	≥250	≥25	≥55

Сварка сплава 20 с углеродистой сталью

22 декабря 2022 г. 22 декабря 2022 г. | 12:28

Сварка сплава 20 и углеродистой стали может быть сложной задачей из-за их различных свойств. Тем не менее, можно добиться успешного сварного шва с помощью правильных инструментов и знаний. В этом сообщении блога будут обсуждаться основы сварки сплавов 20 с углеродистой сталью. Мы расскажем, что вам нужно знать о каждом металле, процессе сварки и о том, как обеспечить прочный сварной шов.

Alloy 20

Alloy 20 — это аустенитная нержавеющая сталь, содержащая хром, никель, молибден, медь и азот. Обладает отличной коррозионной стойкостью к различным кислотам, включая серную кислоту. Он также устойчив к точечной и щелевой коррозии, а также к коррозионному растрескиванию под напряжением в растворах с высоким содержанием хлоридов, таких как соленая вода. Кроме того, сплав 20 имеет хорошие механические свойства даже при повышенных температурах до 1000°F (540°C).

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь представляет собой сплав железа с углеродом, который содержит 0,3-2,1% углерода вместе с другими элементами, такими как марганец и кремний. Он обладает очень хорошей прочностью и ударной вязкостью в сочетании с пластичностью и ковкостью, что делает его идеальным для многих применений, включая автомобильные детали, строительные проекты, трубы и т. д.,

Процесс сварки сплава 20 с углеродистой сталью

При сварке сплава 20 для углеродистой стали первым шагом является предварительный нагрев основного металла с последующим контролем температуры между проходами. Предварительный подогрев помогает уменьшить остаточные напряжения, вызванные циклами теплового расширения/сжатия, которые могут привести к растрескиванию или деформации металла во время сварки или после охлаждения от температуры сварки. Межпроходная температура должна поддерживаться ниже 300°F (150°C), чтобы не оказывать неблагоприятного воздействия на свойства материала легированной или углеродистой стали во время сварочных операций.

После предварительного нагрева вы можете использовать любой присадочный металл, например 309.Присадочный стержень из нержавеющей стали L или присадочная проволока E309MoL-16 в зависимости от ваших потребностей, но имейте в виду, что при сварке этих материалов следует использовать только типы электродов с низким содержанием водорода, чтобы не произошло растрескивания, вызванного водородом, во время циклов охлаждения после завершения сварочных операций. . После того, как все настроено должным образом, вы можете начать свои настоящие сварные швы, убедившись, что каждый проход выполняется медленно с приложением надлежащего давления, чтобы не было зазоров между сварными швами, которые могут привести к потенциальным утечкам в будущих применениях, если их не контролировать. Наконец, после завершения всех ваших проходов вы должны дать достаточно времени для охлаждения, прежде чем проверять свою работу на наличие любых потенциальных дефектов, которые могут быть выявлены с помощью визуального осмотра или рентгенографии, если это необходимо, прежде чем продолжать какие-либо процессы сборки с использованием этих двух материалов.