Сталь 20

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.

Сталь-Максимум: Сталь 20юч

Круг стальной 20юч

У нас представлен широкий ассортимент сортового горячекатаного, кованного круглого проката марки стали 20юч. Такие размеры как круг 60, круг 80, круг 100, круг 120, круг 140, круг 150, круг 170, круг 200, круг 220, круг 250, круг 300.

> Поковка 20юч цена

Поковка 20юч

У нас представлен широкий ассортимент сортового горячекатаного, кованного круглого проката марки стали 20юч. Такие размеры как круг 60, круг 80, круг 100, круг 120, круг 140, круг 150, круг 170, круг 200, круг 220, круг 250, круг 300.

> Поковка 20юч цена

Весь сортамент марки 20юч ТП 562-2014

Описание марки стали 20ЮЧ

Данный сплав представляет собой конструкционную легированную сталь, устойчивую к коррозионному растрескиванию. Как правило, к такому виду относятся высокопрочные нержавеющие стали различных классов. Улучшенные технические характеристики достигаются благодаря особой термической обработке.

Данный материал в основном используется для производства изделий, с помощью которых строят трубопроводы. К таким относятся:

• плоские фланцы,
• корпуса и днища,
• нефтяные и газопроводные трубы, обладающие повышенной коррозионной устойчивостью и хладостойкостью,
• детали, работающие в средах с высоким содержанием сероводорода и углекислого газа,
• элементы, функционирующие при температуре от -40°С до +475°С.

Помимо этого из стали марки 20ЮЧ производят трубопроводную арматуру с применением термической обработки, а также сварные сосуды для газовой и нефтяной промышленности. К тому же детали из этого материала используются в системах поддержания пластового давления, которые активно добываются на нефтедобывающих предприятиях.

Точный химический состав стали марки 20ЮЧ

Данный сплав имеет довольно сложный химический состав, который регламентируется нормативами технического протокола ЗМЗ № 562-2012. Основу материала составляет железо. Оно представлено в составе примерно на 97%. Дополнительными являются еще 7 элементов, представленных в небольших динамичных пропорциях:

• Марганец
• Хром
• Кремний
• Углерод
• Алюминий
• Фосфор
• Сера

Точное процентное соотношение всех составляющих элементов стали 20ЮЧ смотрите в таблице, представленной ниже, или на диаграмме.

Mn	Cr	Si	C	Al	P	S
от 0,5 до 0,8	0,3	от 0,17 до 0,37	от 0,16 до 0,22	от 0,03 до 0,1	0,02	0,008

Применение и свойства изделий из стали марки 20ЮЧ

Заготовки, произведенные из данного материала, широко используются в современной промышленности, добывающей и производственной сфере.

На них есть спрос как среди производителей труб и элементов трубопровода, так и среди изготовителей деталей, эксплуатация которых ведется в разных сферах, в том числе и в агрессивной среде, где возможно постоянное или периодическое воздействие сероводорода, углекислого или другого газа.

Коррозийная устойчивость и другие отличные эксплуатационные характеристики материала обеспечивают ему популярность для нефте- и газодобывающих, а также перерабатывающих эти ресурсы предприятий. Здесь его активно применяют при строительстве нефтяных и газопроводных сетей, а также при организации промышленных трубопроводов.

Особые технологии некоторых производителей позволяют легировать данный сплав титаном и цирконием. Сохраняя при этом основной состав и марку стали. Эти компоненты вносятся для повышения качества и улучшения эксплуатационных свойств этого материала.

Возможно, в технической литературе при поиске характеристик ст.20ЮЧ вы встретите такое наименование как: ст.20ЮЧА

Обращаем ваше внимание, это не аналог. Это другое обозначение этой же марки стали

Химический состав стали 20 по ТУ и ГОСТ

НТД	C	S	P	Mn	Cr	Zn	V	Sn	Si	Sb	Pb	Ni	N	Mo	Fe	Cu	Bi	As	Al
ТУ 14-1-3987-85	0,17-0,24	≤0,025	≤0,030	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,30	—	—	—	≤0,30	—	—	—
ТУ 14-1-5058-91	0,18-0,24	≤0,012	≤0,020	0,35-0,65	≤0,15	≤0,0040	≤0,040	≤0,005	0,17-0,37	0,00015-0,00045	≤0,0030	≤0,10	≤0,010	—	—	≤0,10	0,0002-0,00045	≤0,010	—
ГОСТ 11017-80	0,17-0,24	≤0,035	≤0,035	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,30	≤0,006	—	—	≤0,30	—	≤0,080	—
ГОСТ 19277-73, ГОСТ 21729-76	0,17-0,24	≤0,035	≤0,035	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	—	—	—	≤0,20	—	—	—
ТУ 14-1-1529-2003	0,17-0,24	≤0,025	≤0,030	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	—	—	Ост.	≤0,30	—	—	—
ТУ 14-3Р-251-2007, ТУ 14-3-251-74, ГОСТ 1050-88	0,17-0,24	≤0,040	≤0,035	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,30	≤0,006	—	—	≤0,30	—	≤0,080	—
ТУ 14-3-808-78	0,17-0,24	≤0,040	≤0,035	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	≤0,006	—	—	≤0,25	—	≤0,080	0,02-0,08
ТУ 14-3-1971-97	0,17-0,21	≤0,008	≤0,012	0,35-0,65	≤0,25	—	≤0,060	—	0,17-0,37	—	—	≤0,30	—	—	—	≤0,30	—	—	0,02-0,05
ТУ 14-3-341-75	0,17-0,24	≤0,025	≤0,030	0,35-0,65	≤0,025	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	—	—	—	≤0,30	—	—	—
ТУ 14-162-14-96	0,17-0,22	≤0,015	≤0,015	0,50-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	—	—	—	≤0,25	—	—	0,03-0,05
ТУ 14-1-5185-93	0,18-0,24	0,002-0,015	0,005-0,015	0,35-0,65	≤0,15	0,0005-0,0040	0,002-0,100	0,0005-0,0040	0,17-0,37	0,0005-0,0030	0,0003-0,0040	≤0,15	0,002-0,012	—	—	≤0,15	0,0001-0,0030	≤0,010	0,002-0,009
ТУ 08.002.0501.5348-92	0,17-0,24	≤0,020	≤0,035	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,30	—	—	—	≤0,30	—	—	—
ТУ 14-159-1128-2008	0,17-0,24	≤0,025	≤0,030	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,30	≤0,006	—	—	≤0,30	—	≤0,080	—
ТУ 14-161-148-94	0,17-0,24	≤0,013	≤0,018	0,35-0,65	—	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	—	—	—	≤0,25	—	—	—
TУ 1317-006.1-593377520-2003	0,17-0,24	≤0,015	≤0,017	0,35-0,65	≤0,40	—	≤0,050	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	≤0,008	—	—	≤0,25	—	—	0,02-0,05
ТУ 1301-039-00212179-2010	0,17-0,24	≤0,025	≤0,030	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	—	≤0,15	—	≤0,30	—	—	—
ТУ 14-3Р-55-2001, ТУ 14-3-460-2003	0,17-0,24	≤0,025	≤0,030	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,25	—	—	—	≤0,30	—	—	—
ТУ 14-3Р-1128-2007	0,17-0,24	≤0,025	≤0,030	0,35-0,65	≤0,25	—	—	—	0,17-0,37	—	—	≤0,30	≤0,008	—	—	≤0,30	—	—	—

Сферы применения

Определенные технические характеристики стали 20 объясняют ее применение в разных направлениях промышленности:

1. Производстве трубной арматуры (накидных гаек, штуцеров, фланцев, крестовин, ниппелей).
2. Изготовлении строительных материалов.
3. Сборке разных металлоконструкций, машин, судов, промышленного оборудования.

Из этого металла производят:

1. Бесшовные трубы. Изготавливаются путем холодного, горячего волочения. Их особенность — высокая прочность.
2. Цельносварные холоднокатаные трубы.
3. Различные профиля (проволоку, двутавры, швеллера, металлические уголки, листы разной толщины, прутки).

Изделия из этого сплава изготавливаются по определенным государственным стандартам:

1. ГОСТ 17305-91— производство проволоки разного сечения.
2. ГОСТ 82-70 — изготовление металлических лент разной ширины.
3. ГОСТ 16523-97 — производство легких листов малой толщины.
4. ГОСТ 10704-9 — изготовление труб.
5. ГОСТ 8479-70 — производство кованых деталей, поковок.
6. ГОСТ 1577-93 — изготовление металлических листов большой толщины.
7. ГОСТ 14955-77 — производство серебрянки, шлифовальных прутков.
8. ГОСТ 7417-75 — изготовление калиброванных прутков.
9. ГОСТ 8240-97, ГОСТ 1050-88 — производство фасонного, сортового проката.

В ГОСТах указываются основные требования к готовой продукции, ее испытания для допуска в продажу.

Стальные листы (Фото: Instagram / absolut_metall35)

Основные характеристики и свойства

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

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Структура характеризуется тем, что не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов.
5. 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.
6. При необходимости есть возможность проводить сваривание деталей.
7. 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.
8. 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.

Достоинства и недостатки

Положительные стороны:

1. Хорошая свариваемость.
2. Возможность обработки заготовки резанием.
3. Небольшой удельный вес.
4. Повышенная износоустойчивость.
5. Низкая цена.

Материал не склонен к образованию флокенов.

• https://vse-stali.ru/stal-konstruktsionnaya/uglerodistaya-kachestvennaya/stal-20-stal-20a/
• https://svarkaipayka.ru/material/stal/tehnicheskie-harakteristiki-uglerodistoy-stali-20.html
• https://MetallolomResurs.ru/svoystva-stali-20.html
• https://www.lsst.ru/spravochnik-metalloprokata/konstruktsionnaya-stal/stal-20/
• https://areal-metal.ru/spravka/stal-marki-20
• http://splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=215
• https://metalloy.ru/stal/marka-20

Сферы применения износостойких сплавов

Использование высокопрочных сталей увеличивает срок эксплуатации оборудования, машин и механизмов, значительно снижает затраты на их ремонт и обслуживание, устраняет простои на производстве. Металлопрокат используется в самых разных отраслях.

1. АвтомобилестроениеПроизводство деталей и узлов, подверженных интенсивным нагрузкам и работающих в условиях трения – ролики и шарики подшипников, втулки, сменные накладки, поршневые кольца, коленчатые валы и другие фасонные изделия, бронированные элементы.
2. Дорожная и строительная техникаИзготовление экскаваторных ковшей, режущих кромок техники, козырьков землечерпалок, гидравлических молотов, элементов разравнивателя для асфальтоукладочной машины. В качестве футеровки желобов оборудования, дробилок, контейнеров, лопастей барабана, бетономешалок.
3. Тяжелая карьерная и горнодобывающая техникаИзготовление режущих кромок оборудования, кузовов для самосвалов, транспортировочных емкостей и желобов, бункеров, футеровка накопителей и других элементов дробилок, режущий инструмент.
4. Железнодорожная отрасльОблицовка вагонов, в качестве элементов железнодорожных полотен, звеньев гусеничных механизмов, крестовин и т. д.
5. Сельхозтехника и оборудование для лесозаготовкиКонцевые механизмы лесопогрузчика, перегружателя, элементы отжимного пресса, плужного оборудования, оборудования для транспортировки и хранения силоса.
6. СтанкостроениеВ качестве элементов производственного оборудования, подвергающегося серьезным нагрузкам и трению: валы, узлы, агрегаты, детали.
7. Строительная отрасльИзготовление металлоконструкций различного назначения, предполагающих особую прочность строения. Для этих целей используются конструкционные марки.

Технология сварки двухслойных (плакированных) видов стали

За счет двухслойной стали снижается использование высоколегированных материалов, при этом работоспособность конструкций не снижается. Из таких металлов изготавливают оборудование, эксплуатируемое в коррозионной среде.

Облицовочный слой толщиной до 12 мм, устойчивый к коррозии и контактирующий с агрессивной средой, выполняется из следующих металлов:

• высоколегированных хромоникелевых аустенитных (12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б и др.);
• хромистых ферритных;
• мартенситно-ферритных (08X13, 12X13 и др.).

Основной слой, толщина которого достигает 150 мм, более устойчив к силовым нагрузкам. Для его изготовления используются углеродистые низколегированные металлы (Ст3, 20К, 15ХМ и др.). Сварные соединения при этом должны иметь:

• Однородность облицовочного слоя с высокой коррозионной стойкостью сварного шва.
• Отсутствие комплексных сплавов с низкими механическими характеристиками в месте соединения облицовочного и основного слоев. Для этого необходимо использовать подходящие материалы и технологию сварки сталей, разделывать кромки и последовательно проводить работы.

Описанию основных типов и конструктивных элементов формы подготовки кромок в соответствии с технологией и способами сварки посвящен ГОСТ 16098-80. Сварка слоев выполняется раздельно с применением различных сварочных материалов. Последним обрабатывается облицовочный слой, чтобы не допустить его повторного нагрева. Обработка основного покрытия осуществляется в первую очередь. Для работы используются подходящие сварочные проволоки, флюсы, электроды и пр.

Сталь 20 – конструкционная сталь

Продажа проката стали 20 со складов на Урале и в Москвской области. Всегда в наличии на складе более 200тн стали 20.

(351) 735-59-79

Сталь 20. Описание

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.

Технологические свойства ст20

Температура начала ковки стали 20 составляет 1280° С, окончания – 750° С, охлаждение поковки – воздушное. Сталь 20 нефлокеночувствительна и не склонна к отпускной способности. Свариваемость стали 20 не ограничена, исключая детали, подвергавшиеся химико-термической обработке. Рекомендованы способы сварки АДС, КТС, РДС, под газовой защитой и флюсом.

Сталь 20 применяют для производства малонагруженных деталей ( пальцы, оси, копиры, упоры, шестерни), цементуемых деталей для длительной и весьма длительной службы (эксплуатация при температуре не выше 350° С), тонких деталей, работающих на истирание. Сталь 20 без термической обработки или после нормализации используется для производства крюков кранов, вкладышей подшипников и прочих деталей для эксплуатации под давлением в температурном диапазоне от -40 до 450°С . Сталь 20 после химико-термической обработки идет на производство деталей, которым требуется высокая поверхностная прочность ( червяки, червячные пары, шестерни). Широко применяют ст20 для производства трубопроводной арматуры, труб, предназначенных для паропроводов с критическими и сверхкритическими параметрами пара, бесшовных труб высокого давления, сварных профилей прямоугольного и квадратного сечения и т.д.

0.17 – 0.24

0.17 – 0.37

0.35 – 0.65

до   0.3

до   0.04

до   0.035

до   0.25

до   0.3

Ac1 = 724 ,       Ar1 = 682 ,      Ac3(Acm) = 845 ,       Ar3(Arcm) = 815

Механические свойства при Т=20oС материала 20

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
–	мм	–	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	–
Лист термообработ., ГОСТ 4041-71	4 – 14		340-490		28
Трубы горячедеформир., ГОСТ 550-75			431	255	22	50	780
Трубы, ГОСТ 8731-87			412	245	21
Трубы, ГОСТ 10705-80			372	225	22
Прокат, ГОСТ 1050-88	до 80		410	245	25	55		Нормализация
Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88			490		7	40
Прокат отожжен., ГОСТ 1050-88			390		21	50
Лента отожжен., ГОСТ 2284-79			310-540		18
Лента нагартован., ГОСТ 2284-79			490-830

Твердость   20   после отжига ,             ГОСТ 1050-88

HB 10 -1 = 163   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

Механические свойства

Среди особенностей стали 20 выделяется высокая пластичность, умеренное значение твердости и прочности. Модуль упругости равен 200 МПа. Относительное удлинение при разрыве составляет 23-26%, а относительное сужение до 55%.

Предел прочности на разрыв колеблется в пределах 36-46 Кг\мм2, что в 2,5 раза меньше чем у нержавейки. «Течь» (способность деформироваться без увеличения нагрузки) сталь начинает уже при 21-27 кг\мм2. Обладает повышенной вязкостью, что позволяет сплаву справляться с достаточными ударными воздействиями. Ударная вязкость равна 780 кДж\м2. В условия знакопеременных нагрузок работает значительно хуже. Предел выносливости находится на отметке 14 кг\мм2.

Прочностная характеристика стали может быть повышена проведением механического (наклеп и прокатывание роликами) или термического (нормализация и отжиг) упрочнения.

Аналоги стали 20

Как ранее было отмечено, рассматриваемые стандарты маркировки применяются исключительно при производстве металла на территории стран СНГ. Зарубежные производители проводят выпуск большого количества аналогов, которые обладают схожими эксплуатационными характеристиками. Производство стали 20 налажено в США, Германии, Японии и многих других европейских странах. Зарубежные аналоги могут обладать несколько иным химическим составом, но эксплуатационные качества во многом схожи

В заключение отметим, что низкая концентрация углерода определяет необходимость в проведении термической обработки. Очень часто выполняется закалка, а также отпуск, которые позволяют повысить твердость и износостойкость поверхности, но при этом снизить хрупкость. Проводится цементация и другие процедуры внесения химических веществ в поверхностный слой. К примеру, цементация позволяет существенно увеличить твердость изделия. Многие процессы предусматривают применение специального оборудования. Поэтому в домашних условиях провести улучшение металла не получится.

Состав стали марки 20

Химический состав стали 20 регламентирован ГОСТ 1050-58. Согласно его требованиям, массовая доля углерода в ковшевой пробе сплава должна составлять от 0,17% до 0,24%. Поэтому сталь 20 относится к низкоуглеродистым.

Нормы содержания в ней других химических элементов по ГОСТу:

• никеля и меди – не более 0,3%
• мышьяка – не выше 0,08%;
• марганца – 0,35% – 0,65%;
• хрома – не выше 0,25%;
• кремния – 0,17% – 0,37%;
• серы и фосфора – соответственно, не более 0,040% и 0,035%.

Характеристика материала 20Л

Марка : 20Л Заменитель: 25Л, 30Л

Классификация : Сталь для отливок нелегированная

Применение: шаботы, арматура, фасонные отливки деталей общего машиностроения, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С.

Виды поставки материала 20Л

В42 – Рельсы. Накладки. Подкладки. Костыли	ГОСТ  7370-98     Крестовины железнодорожные типов Р75, Р65 и Р50. Технические условия
В82 – Отливки стальные	ГОСТ  977-88     Отливки стальные

Химический состав в % материала   20Л ГОСТ   977 – 88

C Si Mn S P0.17 – 0.250.2 – 0.520.45 – 0.9до   0.06до   0.06

Примечание: Доля примесей фосфора и серы зависит от группы отливок и вида выплавки стали

Температура критических точек материала 20Л.

Ac1 = 735 ,      Ac3(Acm) = 854 ,       Ar3(Arcm) = 835 ,       Ar1 = 680
Технологические свойства материала 20Л .

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

Литейно-технологические свойства материала 20Л .

Линейная усадка :

2.2 – 2.3   %

Режимы термической обработки материала 20Л

Нормализация 880 – 900 ° C или Нормализация 880 – 900 ° C, Отпуск 630 – 650 ° C

Механические свойства при Т=20oС материала 20Л .

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
–	мм	–	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	–
Отливки, К20, ГОСТ 977-88	до 100		412	216	22	35	491	Нормализация 880 – 900oC,Отпуск 630 – 650oC,

Физические свойства материала 20Л .

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	2.01		54	7850		170
100	1.96	12.2	53		487	220
200	1.88	12.7	51		500	294
300	1.83	13.1	48		517	385
400	1.73	13.5	43		533	490
500	1.65	13.9	39		559	604
600	1.52	14.4	35		588	761
700	1.32	14.9	32		638	932
800	1.2	12.6	27		706	1101
900		12.4	27		706	1139
T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9

Зарубежные аналоги материала 20Л

Внимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги

США	Германия	Япония	Франция	Англия	Италия	Польша	Чехия	Австрия
–	DIN,WNr	JIS	AFNOR	BS	UNI	PN	CSN	ONORM
1A Gr.WCA J02002 J02502	1.0443 1.0619 GP240GH GS45	SC450 SCPH1	FB-M	430A	GC20	L20	422643	GS45

Обозначения:

Механические свойства :
sв	– Предел кратковременной прочности ,
sT	– 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

ГОСТ

Производство изделий марки 20 имеет свои стандарты:

• Прокаты фасонного и сортового типа делаются в соответствии норм и правил ГОСТ, изданными в следующих номерах: 1050-88, 2590-2006, 2591-2006, 2879-2006, 8509-93, 8510-86, 8240-97, 8239-89.
• Пруток калиброванный изготавливается в соответствии со стандартами ГОСТ: 7417-75, 8559-75, 8560-78, 10702-78.
• Серебрянка и шлифованный пруток регламентируются ГОСТ 14955-77.
• Толстые листы представляют собой заготовки, выполненные в строгом соответствии со стандартами ГОСТ 1577-93 и ГОСТ 19903-74.
• Тонкие листы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 16523-97.
• Производство лент происходит строго в соответствии четырех стандартов ГОСТ: 6009-74, 10234-77, 103-2006, 82-70.
• Проволочные изделия подлежат заготовки по ГОСТу 5663-79 и ГОСТу 17305-91.
• Заготовки кованого типа, а также поковки изготавливаются согласно правилам и принятым стандартам ГОСТ 8479-70.
• Трубы подлежат регламенту семи ГОСТов: 10704-91, 10705-80, 8731-74, 8732-78, 8733-74, 5654-76 и 550-75.

Почему импортная сталь лучше отечественной?

Основным требованием к износостойким сталям являются высокие показатели прочности, твердости и ударной вязкости. При этом материал должен оставаться пластичными, не крошиться и легко поддаваться сварке. Он должен обладать бОльшим сопротивлением к абразивному и контактному износу. Кроме того, необходимо учитывать интенсивность и условия эксплуатации узла или детали (температурный режим, твердость породы, прикладываемое усилие и т.д.). Износостойкие стали марок Hardox и Swebor являются легированными горячекатанными сталями, которые относят к классу конструкционных высокопрочных сталей твердостью от 350 до 650 HB по Бринеллю. В процессе производства они проходят закалку и отпуск, что повышает устойчивость материала ко всем видам износа.

Выпуск марки Hardox начался в 1974 году шведской компанией SSAB Oxelösund AB. Сталь Swebor начала выпускаться немного позже — в 1982 году одноименной шведской компанией Swebor Stål Svenska AB. Hardox и Swebor является аналогом таких отечественных марок сталей, как 10ХСНД, 30ХГСА, 45Х. Но почему шведская высокопрочная сталь лучше? Все дело в “чистоте” сплава. Качество стали значительно ухудшается по следующим причинам:

• наличие пленок по границам зерен сплава (легкоплавкие сульфидные включения);
• повышенное содержание углерода на фоне роста степени дендритной неоднородности содержания серы;
• внутрикристаллическая ликвация (неоднородность) фосфора.

Повысить износостойкость и прочность сплава можно глубокой очисткой сырья от фосфора и серы. Однако такой процесс очень дорогостоящий и не все производители готовы его проводить. В том числе и отечественные. Потому, сравнительное содержание серы (S) и фосфора (P) в сплаве уже многое может сказать о качестве износостойкой стали:

• Сталь 10ХСНД – до 0,04% (S); до 0,035% (P);
• Сталь 30ХГСА – до 0,025% (S); до 0,025% (P);
• Сталь 45Х – до 0,035% (S); до 0,035% (P);
• Сталь HARDOX 550 – до 0,01% (S); до 0,020% (P);
• Сталь SWEBOR 400 – до 0,01% (S); до 0,020% (P).

Процесс закалки и отпуска также играет немаловажную роль. Авторская технология, которая предусматривает точный контроль за температурой, временем нагрева и последующим охлаждением водой, делает стали Hardox и Swebor прочнее в сравнении с аналогами (видео процесса можно увидеть тут). Эффективность технологии была подтверждена экспериментальным путем сравнения различных сталей на абразивную стойкость при работе с гранитом, а также при испытаниях на механическую прочность (видео можно посмотреть тут и тут). Исследования показали, что:

• переход от рядовой стали к Hardox 500 или Swebor 500 может продлить срок службы изделия от 3 до 5 раз.
• 82-миллиметровый лист 10ХСНД, 30ХГСА или 45Х служит столько же, сколько и лист стали Hardox или Swebor толщиной 60 мм, что позволяет значительно снижать вес комплектующих, деталей или защиты.

Кроме того, благодаря низкому содержанию марганца и других примесей в сплаве, износостойкие шведские стали легко поддаются резке, гибке и сварке, не выделяя при этом токсичных испарений.

Технологические свойства

Сталь 20 является высокотехнологичным сплавом. Она хорошо поддается как обработке давлением так резанию. Штампуется как в горячем, так и в холодном состоянии. Не имеет предрасположенности к образованию трещин при обработке давлением.

Сплав относиться к первой группе свариваемости. Ее сварка не требует проведения предварительного нагрева и последующей термической обработки. Сварные швы получаются плотными и при сварке в стык по прочности не уступают цельному металлу.

Также сталь 20 относиться к цементируемой категории сплавов. Процесс цементации заключается в насыщение поверхности сплава частицами углерода. Для этого ее нагревают в специальной среде углекислого газа. Как результат, твердость цементируемого слоя получается до 62 HRC, а сердцевина при этом остается «мягкой» 20-35 HRC. Данная химикотермическая обработка сильно повышает долговечность изделия при воздействии переменных нагрузок.