В 20 сталь – Сталь 20 – характеристики, применение, ГОСТ

alexxlab | 08.09.2018 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

описание, расшифровка, аналоги, характеристики, химический состав

Описание

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.

к содержанию ↑

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

Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)

C, углеродMn, марганецSi, кремнийP, фосфорS, сераCr, хромNi, никельCu, медьAs, мышьяк
не более
0,17-0,240,17-0,370,35-0,650,250,040,0350,250,250,08

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.

к содержанию ↑

Механические свойства

ГОСТСостояние поставкиσв, МПа,δ5, %Ψ, %Твердость HB,
не более
не менее
ГОСТ 1050-88Сталь калиброванная:    
горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации4102555
5-й категории после нагартовки490740
5-й категории после отжига или высокого отпуска3902150
ГОСТ 10702-78Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой:    
после отпуска или отжига390-49050163
после сфероидизирующего отжига340-44050163
нагартованная без термообработки490740207
ГОСТ 1577-93Полоса нормализованная или горячекатаная4102555
ГОСТ 4041-71 (образцы поперечные)Лист термообработанный 1 и 2-й категории340-49028127
к содержанию ↑

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

ТермообработкаСечение, ммКПσ0,2, МПа,σв, МПа,δ5, %Ψ, %KCU, Дж/см2Твердость HB,
не более
не более
НормализацияДо 10017517535028
55
64101-143
100-300  350245059101-143
300-500  350224554101-143
500-800  350204049101-143
До 100195195390265559111-156
100-300  390235054111-156
До 100215215430245354123-167
100-300  430204849123-167
Закалка + отпуск100-300245245470194239143-179
к содержанию ↑

Механические свойства стали после ХТО

Режим ХТОСечение, ммσ0,2, МПа,σв, МПа,δ
5
, %
Ψ, %KCU, Дж/см2Твердость 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 воздухе50290-340490-590184554HRCэ 156 — сердцевины; НВ 55-63 — поверхности
к содержанию ↑

Предел выносливости (n = 107)

Характеристики прочностиσ-1, МПаτ-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
255127*2

*1 — Нормализация при 910 °С, отпуск при 620 °С.

*2 — Цементация при 930 °С, отпуск при 190 °С.

к содержанию ↑

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °Сσ0,2, МПаσв, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/см2
202804303467218
2002304052867186
3001704152964188
4001503403981100
500140245408688
7001303994
800895196
9007555100
1000473100
11003059100
12002064
100
к содержанию ↑

Ударная вязкость KCU

ТермообработкаKCU, Дж/см2, при температуре, °С
+20-20-40-60
Отжиг110684710
Нормализация1571098615-38

Примечание. σ4001/10000 = 98 МПа;
σ4751/100000 = 35 МПа;
σ4501/10000 = 120 МПа;
σ4751/1000000 = 78 МПа;
σ4501/1000 = 59 МПа;

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

Температура критических точек, °С

Ac1Ac3Ar3Ar1
735850835680

enginiger.ru

Сталь 20Х - расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала


Марка стали - 20Х

Стандарт - ГОСТ 4543

Заменитель - 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ

Сталь 20Х содержит в среднем 0,2% углерода, Х - указывает содержание хрома в стали примерно 1%.

Из легированной конструкционной стали 20Х изготовляют детали (преимущественно некрупные) подвергаемые цементации и закалке: втулки, пальцы, зубчатые колеса, толкатели, валики, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги, стяжные кольца, штоки впускных клапанов, шпиндели, оправки, червяки, направляющие планки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.

Массовая доля основных химических элементов, %
C - углеродаSi - кремнияMn - марганцаCr - хрома
0,17-0,230,17-0,370,50-0,800,70-1,00
Температура критических точек, °С
Ac1Ac3Ar1Ar3
750825665755
Технологические свойства
КовкаТемпература ковки, °С: начала 1260, конца 750. Заготовки сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе, 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
СвариваемостьСваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.
Способы сварки: ручная дуговая сварка. Контактная сварка - без ограничений.
Обрабатываемость резаниемВ горячекатаном состоянии состоянии при HB 131 и σв = 460 МПа:
Kv твердый сплав = 1,7
Kv быстрорежущая сталь = 1,3
ФлокеночувствительностьМалочувствительна
Склонность к отпускной хрупкостиНе склонна
Физические свойстваТемпература испытаний, °С
20100200300400500600700800900
Модуль нормальной упругости E, ГПа216213198193181171165143133-
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа848376747167625550-
Плотность ρn, кг/м3783078107780-7710-7640---
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)424241403836333231-
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м----------
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
Коэффициент линейного расширения α*106, K-110,511,612,413,113,614,0----
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)496508525537567588626706--

tekhnar.ru

Сталь 20 (20А)

2014-03-04

Сталь 20 или 20А является полноценной заменой для таких марок сталей как сталь 15 и сталь 25. Поставляется сталь 20 в виде фасонного и сортового проката: калиброванный пруток, шлифованный пруток и серебрянка, лист толстый, лист тонкий, лента, полоса, проволока, поковки и кованые заготовки.

Из стали 20 изготавливают крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали и компоненты работа которых протекает при температурах от -40 °С до +450 °С, необходимо учесть, что изготовление данных деталей из стали 20 возможно только после проведения нормализации или же вовсе без наличия каких-либо термообратывающих работ. После проведения химико-термической обработки металлов сталь 20 используют для производства шестерни, червяков и прочих деталей, к которым предъявляются требования повышенной поверхностной твёрдости при незначительной прочности сердцевины.

Химический состав стали 20 (20А): углерод – 0,17-0,24%, марганец – 0,17-0,37%, кремний – 0,35-0,65%, фосфор – 0,25%, сера – не боле 0,04%, хром – не более 0,035%, никель – 0,25%, медь – 0,25%, мышьяк – 0,08%.

Механические свойства:

  • По ГОСТу 1050-88 калиброванная горячекатаная сталь, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации демонстрирует следующие параметры: временное сопротивление разрыву – 410 МПа, относительное удлинение после разрыва – 25 %, относительное сужение – 55 %. Калиброванная сталь 5-й категории после нагартовки: временное сопротивление разрыву – 490 МПа, относительное удлинение после разрыва – 7 %, относительное сужение – 40 %. Калиброванная сталь 5-й категории после отжига или высокого отпуска: временное сопротивление разрыву – 390 МПа, относительное удлинение после разрыва – 21 %, относительное сужение – 50 %;
  • По ГОСТу 10702-78 калиброванная сталь после отпуска или отжига: временное сопротивление разрыву – 390-490 МПа, относительное удлинение после разрыва – отсутствует, относительное сужение – 50 %, твёрдость по Бринеллю – 163 МПа. Калиброванная сталь после сфероидизирующего отжига: временное сопротивление разрыву – 340-440 МПа, относительное удлинение после разрыва – отсутствует, относительное сужение – 50 %, твёрдость по Бринеллю – 163 МПа. Нагартованная сталь без термообработки: временное сопротивление разрыву – 490 МПа, относительное удлинение после разрыва – 7%, относительное сужение – 40 %, твёрдость по Бринеллю – 207 МПа.

www.stk-metal.ru

Сталь 20Х

20Х-сталь конструкционная легированная.

Сварка стали 20Х производится без подогрева и без последующей термообработки.

Сталь 20Х мало мало флокеночувствительна и не склонна к отпускной хрупкости.

Сталь 20Х используется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины (работающих в условиях износа при трении):

  • втулки
  • шестерни
  • обоймы
  • гильзы
  • диски
  • плунжеры
  • рычаги и другие цементуемые детали

Заменителями стали 20Х являются марки 15Х, 20ХН, 12ХН2, 18ХГТ.

Химический состав в % стали 20Х.

CSiMnNiSPCrCu
0.17-0.230.17-0.370.5-0.8 до 0.3 до 0.035 до 0.0350.7-1 до 0.3

Механические свойства при Т=20oС стали 20Х.

СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
-мм-МПаМПа%%кДж / м2-
Поковкидо 100 3901952655590Нормализация
Поковки100-300 3901952350540Нормализация
Поковки300-500 3901952045490Нормализация
Твердость стали 20Х после отжига HB=179
Твердость стали 20Х калиброванного нагартованного HB=207

Физические свойства стали 20Х.

TE 10-5a106lrCR 109
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202.16 427830  
1002.1310.5427810496 
2001.9811.6417780508 
3001.9312.440 525 
4001.8113.1387710537 
5001.7113.636 567 
6001.6514.0337640588 
7001.43 32 626 
8001.33 31 706 

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

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 стали) , [Вт/(м·град)]
r - Плотность стали , [кг/м3]
C- Удельная теплоемкость стали (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R- Удельное электросопротивление, [Ом·м]

 

www.baltstroymetall.ru

конструкционный легированный сплав. ГОСТы на сталь 20х

Сталь с легирующими элементами – это металл с усовершенствованными эксплуатационными характеристиками, поскольку добавки в виде никеля, марганца, ванадия, хрома или алюминия наделяют сплав большей прочностью, коррозионной стойкостью и прочими полезными свойствами. Самым популярным легирующим элементом традиционно выступает хром (Cr), который помогает повысить пределы текучести и прочности стали, сохраняя при этом достаточную вязкость сплава.

Сталь 20х принадлежит к разряду легированных конструкционных сплавов, в составе которых доля хрома достигает 1%. Это позволяет называть металл хромированным, а его главное преимущество перед обычными углеродистыми сталями проявляется после соответствующей термической обработки. Благодаря легирующим элементам любые диффузные процессы в таких металлах значительно затормаживаются.

О химическом составе и физических свойствах стали 20х

Как это можно определить по названию данной марки, этот металл имеет 0,20% углерода и около 1% хрома. Это не единственные химические элементы, которые обеспечивают сплаву его отличные свойства:

  • Fe – около 97%
  • Cr – 0,7-1,0%
  • C – 0,17-0,23%
  • Mn – 0,5-0,8%
  • Ni – до 0,3%
  • Si – 0,17-0,37%
  • S – не более 0,035%
  • P – не более 0,035%
  • Cu – не более 0,3%

Такой набор элементов позволяет получать сталь, которая малочувствительна к образованию флокенов, не склонна к отпускной хрупкости и обладает твердостью в HB 10-1=179МПа. Кроме того, сталь 20х может подвергаться сварке практически без ограничений: исключение составляют лишь химико-термически обработанные изделия.

Физические и механические свойства хромированного сплава марки 20х представлены в следующих таблицах:

Сталь 20х: области применения и ГОСТы

Конструкционная легированная сталь такого типа поставляется в цеха промышленных предприятий в виде проката, технология изготовления которого прописана в ГОСТах: кованые заготовки выпускаются согласно ГОСТ 1133-71 и 8479-70, листовой прокат – ГОСТ 1577-93 и 19903-74, калиброванные прутки – ГОСТ 8559-75, 1051-73, 8560-78, 7417-75 и т.д. Готовая продукция из данного сплава чаще всего представляет собой цементируемые детали и элементы, включая шестерни, обоймы, втулки, гильзы и др. Основные требования, предъявляемые к таким изделиям, касаются высокой поверхностной твердости металла на фоне невысокой прочности сердцевины. Другими словами, сталь 20х отлично подходит для производства износостойких деталей, испытывающих на себе силы трения.

Еще одна сфера применения стали 20х – изготовление измерительного инструмента. Цементируемый сплав позволяет делать инструмент достаточной твердости (минимум Rс=56-64) при сохранении его сложной конфигурации и большой длины.

fx-commodities.ru

Выбираем конструкционную сталь. Характеристики стали 3, 20 и 45, 40х

Сталь ст 3

Сталь 3 (ст3) входит в список конструкционных углеродистых стали. Продукция выпускается различных видов в форме сортового и листового проката. Свойства этого вида стали являются условием для включения их к группе А, вот почему в ее наименовании отсутствуют дополнительные обозначения – ст3. Сталь данного типа производится методом сварки и давления, без горячей или другой дополнительной обработки. При этом используется углеродистая сталь 3.

Представим расшифровку стали 3: «ст» обозначает «сталь», а цифра – номер марки. Процент содержания углерода в данном виде стали указан в номере, и необходимо знать – чем выше номер, тем выше содержание углерода. После номера марки иногда указывается степень раскисления продукта, по параметрам которого сталь подразделяют на кипящие (кп), спокойные (сп) и полуспокойные (пс). Благодаря хорошей свариваемости и простоте данная марка применяется в различных металлических конструкциях и в строительстве.

Сталь 20 и 45

Данные виды стали относятся к качественным углеродистым конструкционным. Являясь низкоуглеродистой, сталь 20 характеризуется отличной свариваемостью, пластичностью и штамповкой. Сталь 20 с такими характеристикам, как правило, используется в производстве разных видов деталей для крепежа – валики, оси и т.д. Данный вид продукции может дополнительно цементироваться, что увеличивает прочность поверхности, одновременно насыщаясь углеродом.

Сталь 45 является среднеуглеродистой качественной конструкционной, особенность которой – невосприимчивость к сварке. В ее характеристики входит также повышенная прочность и, в то же время, низкая вязкость и пластичность. Способ термообработки деталей зависит от условий, в которых протекает работа, где применяются нормализация и улучшение, а также закалка с низким отпуском и ТВЧ. Сталь 45 применяется в производстве деталей небольшого размера: зубчатые колеса, валы, шатуны и детали, подвергающиеся циклическим нагрузкам.

Сталь 40х

Указанный вид стали относится к хромистым конструкционным улучшаемым легированным. Цифры в начале названия показывают процент содержания углерода, а буквы – легирующие элементы. Буква «х» в свою очередь обозначает применение хрома в производстве стали 40х.

Из нее чаще изготавливают средненагруженные детали небольшого размера, причем, чем выше содержание углерода в данной линейке стали, тем выше прочность и ниже пластичность и вязкость. Кроме этого, стали из хрома характеризуются довольно низкой прокаливаемостью

  1. Конструкционная сталь — это углеродистая или легированная сталь, которая обладает химическими, физическими, механическими свойствами. Сталь данного качества используется в изготовлении механизмов, различных деталей, машиностроительных конструкций и в строительстве. Процесс легирования происходит с помощью следующих химических элементов: титан, марганец, ванадий, молибден, хром, никель, медь, кремний, азот, ниобий, селен, кобальт, вольфрам, бериллий, бор, алюминий.
  2. Инструментальная сталь — это легированная или углеродистая сталь, из которой изготавливаются измерительные и режущие инструменты, штампы горячего и холодного деформирования, а также детали машин. Острота кромки режущих инструментов объясняются именно наличием в стали молибдена. Процесс легирования инструментальной стали происходит с помощью следующих химических элементов: титан, бериллий, молибден, алюминий, вольфрам, ванадий, медь, хром, марганец, кремний, никель, азот, ниобий, селен, кобальт, молибден, бор.

moscowsad.ru

Cталь А20 механические, технологические свойства, химический состав. Сталь А20 круг стальной,сталь А20 шестигранник сатальной

Справочная информация

Характеристика материала сталь А20

Химический состав в % материала сталь А20

C Si Mn S P
0.17 - 0.240.15 - 0.350.7 - 10.08 - 0.15до   0.06

Температура критических точек материала сталь А20

Ac1 = 735 ,      Ac3(Acm) = 866 ,       Ar3(Arcm) = 840 ,       Ar1 = 685

Механические свойства при Т=20oС материала сталь А20

СортаментРазмерНапр.sвsTd5y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Сталь горячекатан. 100 450  2030 Состояние поставки
    Твердость материала сталь А20   горячекатанного ,       HB 10 -1 = 168   МПа
    Твердость материала сталь А20   калиброванного нагартованного ,       HB 10 -1 = 217   МПа

Технологические свойства материала сталь А20

  Свариваемость:не применяется для сварных конструкций.
  Флокеночувствительность:чувствительна.
  Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь А20Внимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

СШАГерманияФранцияКитайБолгарияРумынияЧехия
-DIN,WNrAFNORGBBDSSTASCSN

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]

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
Марочник стали и сплавов

yaruse.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *