Сталь 20кт: характеристики, расшифровка, химический состав

Содержание:

Основные характеристики и свойства
Химический состав
Виды прокатного профиля
Маркировка сталей | Сварочные работы
Характеристики стали 25Л
Виды сталей и особенности их маркировки
Виды проката
Стали и сплавы высоколегированные, коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные
10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ 448)
Описание
- Примечание
Характеристика материала.Сталь 20.
Стандарты
Закалка и выполнение высокого отпуска (улучшение)

Основные характеристики и свойства

При выборе металла уделяется много внимания основным характеристикам. К ним отнесем:

Показатель твердости. Он может варьировать в большом диапазоне и зависеть от того, была ли проведена термическая обработка. Твердость стали 20 выдерживается на уровне 163 МПа. Этого вполне достаточно для изготовления различных изделий, которые обладают высокой износостойкостью.
Также учитывается и плотность. Менее плотные материалы применяются для изготовления изделий, которые будут обладать небольшим весом. В рассматриваемом случае показатель составляет 7,85 к/см3.
Рассматривая основные характеристики учитывается предел текучести и предел прочности. Они рассматриваются при создании различных проектов. Металл Ст 20 может улучшаться для того, чтобы увеличить характеристики материала.
Структура характеризуется тем, что не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов.
Проводимая термообработка стали 20 позволяет существенно увеличить срок службы изделия. Проводится она при определенных режимах. К примеру, для ковки структура нагревается до температуры 1 280 градусов Цельсия.
При необходимости есть возможность проводить сваривание деталей.
Ударная вязкость стали 20 определяет то, что металл часто применяется при изготовлении валов и других подобных изделий, которые могут использоваться при создании элементов, применяемых при создании различных механизмов. Модуль упругости также учитывается при рассмотрении основных свойств металла.
Средний коэффициент теплопроводности определяет то, что структура может нагреваться достаточно быстро, но при этом тепло отводится с высокой эффективностью.

Свойства Ст 20

Механические свойства стали 20 определяют довольно широкое распространение этой марки в машиностроительной и других область промышленности. Как ранее было отмечено, технические характеристики могут улучшаться при проведении термической обработки или легировании. Перестроение структуры металла позволяет повысить твердость поверхностного слоя, при добавлении других химических веществ могут придаваться особые качества, к примеру, коррозионная стойкость.

Термическая обработка предусматривает изменение структуры за счет оказания воздействия определенной температуры. Критические точки выбираются в зависимости от особенностей химического состава. К особенностям подобной процедуры отнесем следующие моменты:

Для оказания требуемого воздействия применяется специальное оборудование. Примером можно назвать доменные и индукционные печи. На протяжении длительного периода использовали именно доменные печи, но они уступают индукционным. Второй вариант исполнения подходит для установки в небольших мастерских.
Критические точки учитываются при проведении рассматриваемой процедуры. Стоит учитывать, что они уже были выявлены для всех металлов, поэтому не нужно проводить исследования повторно.
Заготовка разогревается до требуемой температуры, после чего происходит первичное перестроение структуры

Время выдержки также является важным показателем, который должен учитываться, как и скорость нагрева.
Уделяется внимание и процессу охлаждения. Слишком большие заготовки охлаждаются на воздухе, так как возникают проблемы с созданием требующейся среды

На протяжении длительного периода охлаждение проводилось в воде, но это приводило к появлению окалины. Обеспечить более высокое качество термической обработки возможно за счет применения масла в качестве охлаждающей среды. Однако, при охлаждении в масле следует учитывать высокую вероятность образования токсичного дыма и воспламенения поверхности от высокой температуры.

Цвета закалки стали

Во многих случаях после термической обработки образуются поверхностные дефекты. Именно поэтому процедура применяется для заготовок или изделий, которые созданы с учетом припуска. После закалки часто проводится отпуск, который позволяет снять внутренние напряжения и снизить вероятность повреждения изделия при падении или возникновении ударной нагрузки.

Химический состав

Сталь относят к разряду конструкционных, высококачественных. К выплавке и разливке, а также исходным материалам предъявляются достаточно высокие требования. В состав материала входят:

Fe;
C – 0,02%;
Si – 0,17-0,35%;
Mg – 0,35-0,6%;
Ni – 0,3%;
Cr – 0,2%;
Cu – 0,3%;
P – 0,035%;
S – 0,04%.

Углерод используется для повышения прочности и твердости сплава, но он негативно сказывается на пластичности. Кремний предназначен для связывания и выведения частиц водорода, кислорода и азота из нержавеющей стали СТ20. Это положительно влияет на уменьшение пористости и количество раковин, но отрицательно действует на прочность.

Марганец является раскислителем, используется в тех же целях, что и кремний. Он способен снизить количество свободной серы. Качество поверхности металла при добавлении марганца улучшается, снижается риск трещинообразования при термообработке, в том числе сварке и ковке.

Легирующие компоненты (Ni, Cr, Cu) улучшают эксплуатационные и антикоррозионные свойства. P и S в металле присутствуют в виде примесей, они повышают хрупкость, уменьшают вязкость и устойчивость к динамическим воздействиям.

В зависимости от степени раскисления сталь 20 разделяется на классы:

спокойная;
кипящая;
полуспокойная.

Спокойная сталь не содержит кислорода за счет большого процента Si и Mg. О2 может присутствовать только в оксидах железа, что не способствует выделению газа при остывании. В результате материал характеризуется высокой плотностью и однородностью. На поверхности нержавеющей стали 20 может присутствовать небольшое количество газовых раковин, которые удаляют при мехобработке.

В кипящей стали присутствует только Mg, что обеспечивает увеличение количества закиси железа. При реакции с углеродом образуется углекислый газ, который активно выделяется при остывании металла. Это создает видимость кипения, откуда и появилось наименование «кипящая». В сплаве образуются поры, которые приводят к уменьшению плотности и массы, эксплуатационных качеств, ухудшению свариваемости, неравномерному распределению компонентов состава, повышению риска трещинообразования. К преимуществам относятся меньшая стоимость и отсутствие отходов при изготовлении.

Полуспокойная сталь обладает усредненными характеристиками по сравнению с вышеописанными металлами.

Виды прокатного профиля

Прокатный профиль из СТ 20 получают одним из двух способов:

Горячее деформирование. Данный метод используется только для изделий определенной толщины, который не должен быть выше 4 мм.
Холодное деформирование. Для малой толщины изделий. В результате процедуры происходит утолщение сплава.

Этими методами получают следующие виды проката:

Холоднокатаные трубы из стали, сваренной целиком. Листы подлежат соединению по краям швов, которые выступают по прямой линии. Это делают после предварительной их свертки по радиусу. Получаются цельные изделия с повышенной твердостью.
Бесшовные трубы. Применяется метод горячего и холодного волочения, что придает изделию максимальную прочность и устанавливает достаточно высокую цену.
Профиля всех видов: листы, швеллера, проволоки, прутки. Можно изготавливать любые по длине и ширине изделия.

Маркировка сталей | Сварочные работы

Марка сталей обозначается сочетанием букв и цифр. Сталь углеродистая обыкновенного качества маркируется буквами Ст, что означает «сталь», после которых ставится одна из цифр от 0 до 6. Цифра в обозначении марки указывает номер стали, определяющий ее состав и свойства. Причем, чем выше номер, тем больше в стали углерода. Так, в Ст1 углерода может быть 0,06—0,12 %; в стали Ст3 — углерода 0,14—0,22%; в стали Стб — углерода 0,38—0,49 %.

Углеродистая сталь может быть трех степеней раскисления — спокойная, полуспокойная и кипящая. Для лучшей характеристики стали к ее марке добавляют соответствующие буквы сп, пс, кп. Например, Ст2кп, Ст3сп, Ст5пс, Стбсп.

В соответствии с ГОСТ 380—71 в некоторых марках стали допускается содержание марганца до 1 % и более. При маркировке таких сталей перед буквами, означающими степень раскисления, ставится буква Г. Например, Ст3пс может содержать марганца 0,4—0,65 %, а Ст3Гпс содержит марганца 0,8—1,1 %; Ст5пс содержит марганца 0,5—0,8%, а Ст5Гпс — 0,8—1,2 %.

Стали углеродистые обыкновенного качества, изготовляемые по ГОСТ 380—71, в зависимости от гарантируемых характеристик и назначения делятся на три группы.

Стали группы А характеризуются механическими свойствами.

Стали группы Б характеризуются химическим составом. Эти стали, так же как и стали группы А, бывают различных степеней раскисления и с повышенным содержанием марганца, т. е. могут быть стали марок БСт3кп, БСт3пс, БСт3сп и БСт3Гпс.

Стали группы В характеризуются механическими свойствами и химическим составом. К этой группе относятся стали марок ВСт2, ВСт3, ВСт4 и ВСт5, из них некоторые могут быть всех степеней раскисления и с повышенным содержанием марганца.

По химическому составу стали группы В должны соответствовать нормам, указанным в ГОСТ для стали группы Б, за исключением нижнего предела по содержанию углерода. Сталь всех групп с номерами от 1 до 4 может быть всех степеней раскисления, а с номерами 5 и 6—только спокойной или полуспокойной.

В зависимости от нормируемых показателен счаль каждой группы подразделяется на категории.

Сталь группы А имеет три категории, для каждой из которых установлены заданные нормы механических свойств.

Сталь группы Б подразделяется на две категории. К первой категории относятся стали марок БСт0 — БСтб всех степеней раскисления, нормируемые по углероду, марганцу, кремнию, сере, фосфору и азоту. Ко второй категории относятся стали марок БСт1 — БСтб, нормируемые кроме указанного для первой категории еще и содержанием хрома, никеля и меди.

Стали группы В подразделяются на шесть категорий, а к нормируемым показателям относится временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение, изгиб в холодном состоянии, химический состав и ударная вязкость при различных температурах.

Сталь группы В третьей — шестой категорий поставляется только полуспокойной и спокойной.

Для обозначения категории стали к обозначению марки добавляют номер соответствующей категории, например ВСт3псЗ, БСт3кп2, Ст3пс2 и т. п.

По ГОСТ 1050—74 выпускается углеродистая качественная конструкционная сталь. В зависимости от механических свойств эта сталь делится на пять категорий. В углеродистых качественных сталях нормируется содержание углерода, кремния, марганца, хрома, серы и фосфора. По содержанию углерода сталь и маркируется.

Марка углеродистых качественных сталей состоит из двух цифр, которые указывают на примерное содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 08 содержит углерода 0,5—0,12 %; сталь 20 содержит углерода 0,17—0,24.

В качественных конструкционных сталях жестче ограничения по содержанию вредных примесей, чем в сталях обыкновенного качества.

Диапазоны химического состава низко- и среднеуглеродистых качественных сталей и сталей обыкновенного качества в значительной степени перекрываются. Это позволяет при необходимости осуществлять их замену. Например, Сталь 20 может быть заменена сталью ВСт3сп, но стандарт на качественную сталь не регламентирует их ударную вязкость при отрицательных температурах и после механического старения.

При производстве стальных строительных конструкций большое применение находят низколегированные стали и стали повышенной прочности. Маркировка легированных сталей состоит из сочетания прописных букв и цифр. Буквы указывают наличие в стали легирующих элементов. Условное обозначение химических элементов, входящих в состав сталей, приведено в табл. 3.

Характеристики стали 25Л

Классификация	Сталь нелегированная
Применение	Производство литых конструкций и деталей

Расшифровка марки стали 25Л: цифра 25 означает содержание в сплаве 0,25 % углерода, а буква Л — обозначение литейной стали.

Литейный сплав 25Л предназначен для изготовления отливок (заготовок). Поэтому к нему предъявляются специфические требования.

И основными особенностями данной стали являются:

жидко-текучесть — свойство расплавленного металла полностью заполнять форму;
отсутствие склонности к образованию усадочных раковин;
отсутствие склонности к образованию трещин.

Область использования в промышленности, машиностроении литейной стали 25Л очень широка. Из неё изготавливают цельные конструкции — станины прокатных станов, шкивы, плиты настильные, рамы рольгангов и тележек, крышки цилиндров, бабы паровых молотов, траверсы, крышки и пр.

Кроме того, 25Л незаменима при производстве литых деталей самого разнообразного применения – элементы насосов, сварно-литых конструкций, фланцы, поршни, элементы подшипников, арматура турбин, валы и оси, патрубки, маховики, балансиры и зубчатые колёса, мульды и пр.

Данная сталь подходит для литья конструкций, элементов и деталей, эксплуатация которых проходит под давлением и в температурных режимах — -40 °С до +450 °С.

Виды сталей и особенности их маркировки

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, при этом содержание последнего в ней составляет не более 2,14%. Углерод придает сплаву твердость, но при его избытке металл становится слишком хрупким.

Разновидности сталей

Включая в состав стали легирующие элементы, ей можно придать требуемые характеристики. Именно таким образом, комбинируя вид и количественное содержание добавок, получают марки, обладающие улучшенными механическими свойствами, коррозионной устойчивостью, магнитными и электрическими характеристиками. Конечно, улучшать характеристики сталей можно и при помощи термообработки, но легирующие добавки позволяют делать это более эффективно.

Классификация сталей осуществляется и по их назначению. Так, выделяют инструментальные и конструкционные виды, марки, отличающиеся особыми физическими свойствами. Инструментальные виды используются для производства штамповых, мерительных, а также режущих инструментов, конструкционные – для выпуска продукции, применяемой в строительстве и сфере машиностроения. Из сплавов, отличающихся особыми физическими свойствами (также называемых прецизионными), изготавливают изделия, которые должны обладать особыми характеристиками (магнитными, прочностными и др.).

Классификация сталей по назначению

Стали противопоставляются друг другу и по особым химическим свойствам. К сплавам данной группы относятся нержавеющие, окалиностойкие, жаропрочные и др. Что характерно, могут быть коррозионностойкими и – это разные категории.

Если рассматривать основные вредные примеси, то фосфор увеличивает хрупкость сплава, особенно сильно проявляющуюся при низких температурах (так называемая хладноломкость), а сера вызывает появление трещин в металле, нагретом до высокой температуры (красноломкость). Фосфор, ко всему прочему, значительно уменьшает пластичность нагретого металла. По количественному содержанию этих двух элементов выделяют стали обыкновенного качества (не более 0,06–0,07% серы и фосфора), качественные (до 0,035%), высококачественные (до 0,025%) и особовысококачественные (сера – до 0,015%, фосфор – до 0,02%).

Маркировка сталей также указывает на то, в какой степени из их состава удален кислород. По уровню раскисления выделяют стали:

спокойного типа, обозначаемые буквосочетанием «СП»;
полуспокойные – «ПС»;
кипящие – «КП».

Виды проката

Все вышеперечисленные описания делают марку стали 20 востребованной при изготовлении разного вида прокатного профиля. Прокат получают двумя основными способами:

Горячее деформирование. Применяют к заготовкам, толщина которых более 4 мм. Недостатком такой обработки — образование окалины, являющейся дополнительным концентратором напряжения.
Холодное деформирование. Используют при прокате заготовок толщиной до 4 мм. Основное преимущество данной обработки — дополнительное упрочнение сплава в результате наклепа.

Из стали 20 получают следующие изделия:

Цельносварные холоднокатаные трубы. Листы сворачивают по радиусу и затем сваривают его края прямым швом.
Бесшовные трубы. Получают методом горячего и холодного волочения. Особенности данных труб — повышенная прочность, по сравнению с их сварными аналогами и, соответственно, более высокая стоимость.
Всевозможные виды профиля: пруток, лист, уголок, швеллер, двутавр, проволока и прочее.

Стали и сплавы высоколегированные, коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные

03Х8СЮЦ (ЭП 889) 10Х9МФБ (ДИ 82) 40Х9С2 (4Х9С2, ЭСХ 8) 40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ 107) 13Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ 961-Ш) 03Х11Н10М2Т 10Х11Н20Т3Р (ЭИ 696) 10Х11Н23Т3МР (ЭП 33) 15Х11МФ (1Х11МФ) 15Х11МФБ (1Х11МФБ) 12Х11В2МФ (типа ЭИ 756) 18Х11МНФБ (2Х11МФБН, ЭП 291) 10Х12НД 06Х12Н3Д 10Х12Н3М2ФА(Ш, 10Х12Н3М2ФА-А(Ш) 37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ 481) 15Х12ВНМФ (ЭИ 802, ЭИ 952) 18Х12ВМБФР-Ш (ЭИ 993-Ш) 20Х12ВНМФ (ЭП 428) 08Х13 (0Х13, ЭИ 496) 12Х13 (1Х13) 20Х13 (2Х13) 30Х13 (3Х13) 40Х13 (4Х13) 25Х13Н2 (2Х14Н2, ЭИ 474) 03Х13Н8Д2ТМ (ЭП 699) 12Х13Г12АС2Н2 (ДИ 50) 10Х13Г12С2Н2Д2Б (ДИ 59) 08Х14МФ 03Х14ГНФ-ВИ 10Х14Г14Н4Т (Х14Г14Н3Т, ЭИ 711) 04Х14Н5МГТЮ 05Х14Н5ДМ 1Х14Н14В2М (ЭИ 257) 09Х14Н19В2БР (ЭИ 695Р) 09Х14Н19В2БР1 (ЭИ 726) 45Х14Н14В2М (ЭИ 69) 06Х15Н6МБФ 10Х15Н9С3Б1-Ш (ЭП 302-Ш) 08Х15Н24В4ТР (ЭП 164) 07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП 288) 08Х16Н9М2 (Х16Н9М2) 08Х16Н13М2Б (ЭИ 405, ЭИ 680) 10Х16Н14В2БР (1Х16Н14В2БР, ЭП 17) Х16Н16МВ2БР (ЭП 184) 3Х16Н22В6Б (ЦЖ 13) 08Х17Т (0Х17Т, ЭИ 645) 12Х17 (Х17, ЭЖ 17) 14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ 268) 02Х17Н11М2 08Х17Н13М2Т (0Х17Н13М2Т) 10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ 448) 10Х17Н13М3Т (Х17Н13М3Т, ЭИ 432) 015Х18М2Б-ВИ (ЭП 882-ВИ) 01Х18М2Т-ВИ 12Х18Н9 (Х18Н9) 12Х18Н9Т (Х18Н9Т) 17Х18Н9 (2Х18Н9) 08Х18Н10 (0Х18Н10) 08Х18Н10Т (0Х18Н10Т, ЭИ 914) 12Х18Н10Т 12Х18Н12Т (Х18Н12Т) 10Х18Н18Ю4Д (ЭП 841) 36Х18Н25С2 (4Х18Н25С2, ЭЯ ЗС) 01Х19Ю3БЧ-ВИ (02Х18Ю3Б-ВИ, ЭП 904-ВИ) 31Х19Н9МВБТ (ЭИ 572) 20Х20Н14С2 (Х20Н14С2, ЭИ 211) 08Х21Н6М2Т (0Х21Н6М2Т ЭП 54) 02Х22Н5АМ3 08Х22Н6Т (0Х22Н5Т, ЭП 53) Х23Ю5Т 20Х23Н13 (Х23Н13, ЭИ 319) 20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ 417) 03Х23Н28Ю4Т (ЭК 86) 06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т, ЭИ 943) 03Х24Н6АМ3 (ЗИ 130) 15Х25Т (Х25Т, ЭИ 439) 12Х25Н16Г7АР (ЭИ 835) 20Х25Н20С2 (Х25Н20С2, ЭИ 283) Х27Ю5Т 03Н18К9М5Т

10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ 448)

Марка стали

Вид поставки

Сортовой прокат – ГОСТ 5949–75. Поковки – ГОСТ 25054–81. Лист тонкий – ГОСТ 5582–75. Лист толстый – ГОСТ 7350–77. Лист двухслойный – ГОСТ 10885–85. Трубная заготовка – ТУ 14–134–323–93, ТУ 14–1–565–84. Трубы – ГОСТ 9940–81, ГОСТ 9941–81, ГОСТ 11068–81, ТУ 14–3–586–77. Лента – ГОСТ 4986–79. Проволока – ГОСТ 18143–72.

10Х17Н13М2Т

(Х17Н13М2Т,

ЭИ 448)

Массовая доля элементов, % по ГОСТ 5632–72

Температура

критических точек, ºС

Ас₁

Ас₃

Аr₁

Аr₃

≤ 0,10

≤ 0,80

≤ 2,00

≤ 0,020

≤ 0,035

16,0–18,0

2,00–

3,00

12,0–

14,0

5 х С –

0,70

Механические свойства при комнатной температуре

НД

Режим термообработки

Сечение,

мм

σ_0,2,

Н/мм2

σ_В,

Н/мм2

δ,

Ψ,

KCU,

Дж/см2

HRC

НВ

Операция

t, ºС

Охлаждающая

среда

не менее

ГОСТ 5582–75

Закалка

1050–

1080

Вода или воздух

0,7–3,9

225

530

ГОСТ 5949–75

Закалка

1050–

1100

Воздух, масло

или вода

До 601

215

510

ГОСТ 7350–77

Закалка

1030–

1080

Вода или воздух

4–50

235

530

ГОСТ

9940–81

В состоянии поставки

ø 57–219

s 3,5–32

529

ГОСТ 9941–81

ø 5–273

s 0,2–22

529

ГОСТ 25054–81

Закалка

1050–

1100

Вода или воздух

До 200

201–500

501–1000

196

510

200

1 Для стали диаметром или толщиной свыше 60 до 100 мм допускается снижение δ на 1%, Ψ на 5%;

свыше 100 до 150 мм – δ на 3%, Ψ на 10%.

Назначение. Аппараты и сосуды, работающие в средах повышенной агрессивности (растворах фосфорной, уксусной, серной, лимонной и др. кислот), а также лопатки газодувок, штампуемые из листовой стали; заклепки, изготовляемые методом горячей высадки, поковки дисков, покрышки; валы, другие детали компрессорных машин; детали турбин.

Сталь коррозионно-стойкая аустенитного класса.

Жаростойкость

Коэффициент чувствительности к надрезу за 104 ч

Среда

t, ºС

Скорость

коррозии, мм/год

База

испытаний, ч

Жаростойкая при длительных сроках службы до температуры

600 ºС

Чувствительность к охрупчиванию при старении

Время, ч

t, ºС

KCU, Дж/см2

Исходное состояние

Коррозионная стойкость

Вид коррозии

Среда

t, ºС

Длительность, ч

Балл стойкости

Общая

Лимонная кислота, 50%

кипение

H₂SO₄, 25%

до 75

H₃РO₄

25%

кипение

40%

до 100

Точечная

Повышенная стойкость по сравнению со сталью типа 18–8

Коррозионное растрескивание

42% MgCl₂

154

Разрушение

через 5–25 ч

Напряжение выше предела текучести

Межкристаллитная

Устойчива к МКК при испытании по ГОСТ 6032–89 методами АМ и АМУ, после закалки и отпуска при 650 ºС 1 ч

Технологические характеристики

Температурные параметры ковки, ºС

Свариваемость

Обрабатываемость резанием

1180–850

Сваривается без ограничений.

Способы сварки: РД (электроды ЭА–400/10у,

ЭНТУ–3М, ЦЛ–4 и др.), РАД, АФ.

В термически обработанном состоянии

при 270 НВ

К_√ = 0,85 (твердый сплав),

К_√ = 0,5 (быстрорежущая сталь)

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.

Примечание

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

Характеристика материала.Сталь 20.

Марка	Сталь 20
Заменитель:	Сталь 15 ,сталь 25
Классификация	Сталь конструкционная углеродистая качественная
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 град.
Зарубежные аналоги: Известны

Химический состав в % материала 20

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.17 — 0.24	0.17 — 0.37	0.35 — 0.65	до 0.25	до 0.04	до 0.04	до 0.25	до 0.25	до 0.08

Температура критических точек материала 20.

Ac₁ = 724 , Ac₃(Ac_m) = 845 , Ar₃(Arc_m) = 815 , Ar₁ = 682

Механические свойства при Т=20oС материала 20 .

Сортамент	Размер	Напр.	s_в	s_T	d₅	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Прокат горячекатан.	до 80	Прод.	420	250	25	55		Нормализация
Пруток		Прод.	480	270	30	62	1450	Отжиг 880 — 900oC,
Пруток		Прод.	510	320	30.7	67	1000	Нормализация 880 — 920oC,

Твердость материала 20 после отжига ,	HB 10 -1 = 163 МПа
Твердость материала 20 калиброванного нагартованного ,	HB 10 -1 = 207 МПа

Физические свойства материала 20 .

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.13		52	7859
100	2.03	11.6	50.6	7834	486	219
200	1.99	12.6	48.6	7803	498	292
300	1.9	13.1	46.2	7770	514	381
400	1.82	13.6	42.8	7736	533	487
500	1.72	14.1	39.1	7699	555	601
600	1.6	14.6	35.8	7659	584	758
700		14.8	32	7617	636	925
800		12.9		7624	703	1094
900				7600	703	1135
1000					695
T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9

Технологические свойства материала 20 .

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

Зарубежные аналоги материала 20

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги

США

Германия

Япония

Франция

Англия

Евросоюз

Италия

Бельгия

Испания

Китай

Швеция

Чехия

—

DIN,WNr

JIS

AFNOR

UNI

NBN

UNE

CSN

1020

1023

1024

M1020

M1023

1.0402

C22

C22E

Ck22

Cm22

Cq22

S20C

S20CK

S22C

STB410

STKM 12A-S

STKM 13B-W

AF42C20

TU42C

XC15

XC18

055M15

1.1151

2C22

C22

C22E

C20

C25-1

1C22

20G

1450

12.024

Обозначения:

Механические свойства :
s_в	— Предел кратковременной прочности ,
s_T	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации),
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 ,
E	— Модуль упругости первого рода ,
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,

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

Купить сталь 20.Углеродистая конструкционная качественная сталь с содержанием углерода 0,20%

Труба Уголок Швеллер Полоса Круг Шестигранник Арматура Квадрат Балка Лист

Нормативная документация

Стандарты

Название	Код	Стандарты
Сортовой и фасонный прокат	В32	ГОСТ 1050-88, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 1050-2013, 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 полосы	В33	ГОСТ 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
Ленты	В34	ГОСТ 2284-79, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 19851-74, TУ 14-4-1010-79
Ленты	В24	ГОСТ 3560-73
Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая	В72	ГОСТ 3920-70, ГОСТ 7372-79, ГОСТ 9389-75, ГОСТ 9850-72, ГОСТ 17305-91, ГОСТ 26366-84
Трубы стальные и соединительные части к ним	В62	ГОСТ 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 1380-001-08620133-93, 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 1380-001-08620133-05, 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 1301-039-00212179-2010, 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 14-1-5598-2010, TУ 14-3Р-55-2001, TУ 24-18-233-93, TУ 13.03-011-00212179-2003, TУ 14-3Р-44-2001, TУ 1303-002-08620133-01, 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 1303-007-12281990-2015, TУ 14-158-113-99, TУ 14-161-149-94
Проволока стальная низкоуглеродистая	В71	ГОСТ 5663-79
Листы и полосы	В23	ГОСТ 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 прокат	В22	ГОСТ 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. Поковки	В03	ГОСТ 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 проектирования	В02	ОСТ 1 00154-74
Болванки. Заготовки. Слябы	В21	ОСТ 14-13-75
Сварка и резка металлов. Пайка, клепка	В05	ОСТ 26-260.453-92, ОСТ 24.125.02-89
Болванки. Заготовки. Слябы	В31	ОСТ 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 металлов	В04	СТ ЦКБА 026-2005
Методы испытаний. Упаковка. Маркировка	В29	TУ 14-106-485-99

Закалка и выполнение высокого отпуска (улучшение)

Для сталей используют процесс упрочнения при закалке методом быстрого охлаждения, производимого на воздухе, в масле или воде. Такая процедура способствует созданию неравновесного строения мартенсита. Операция закалки позволяет стали получить такие характеристики, как высокая твёрдость, низкий уровень пластичности и вязкости. Например, у стали 40ХНМА (SAE 4340) после того, как проведена процедура закалки, показатель твёрдости составляет более 50 HRC, поэтому материал не может быть использован по причине хрупкости и предрасположенности к разрушению. Проведение следующего отпуска, заключающегося в таких операциях, как нагрев до 450 C… 500 0C и выдерживание при этом температурном режиме, позволяет уменьшить внутренние напряжения, учитывая такие явления как распад мартенсита, изменение расстояний решётки. При этом незначительно снижается уровень твёрдости допоказателя 45…48 HRC. Процедура корригирования выполняется для стали, имеющей в своем составе 0,3…0,6 % углерода. Отжиг представляет собой разновидность термообработки и состоит в проведении нагрева до установленного температурного режима, выдержки и охлаждения. При этом происходит возобновление, рекристаллизирование и гомогенизирование металла. Целью операции является требование снизить уровень твердости, что позволяет повысить обрабатываемость металла, улучшить структурный состав и достичь большей степени гомогенности металла, снять напряжения внутри решетки.