Сталь 20л: характеристики, хим состав и свойства

Алан-э-Дейл       10.09.2022 г.

Содержание

Сталь-Максимум: Марка 20Х

Данный металл представляет собой конструкционную легированную сталь. Ее используют для производства:

  • труб;
  • сортового проката, в том числе фасонного;
  • серебрянок;
  • шлифованных и калиброванных прутков;
  • толстостенных листов;
  • стальных полос;
  • поковок;
  • кованых заготовок.

Конструкционная сталь — сталь, которая применяется для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладает определёнными механическими, физическими и химическими свойствами.

см. Википедию

Выпущенные из этого материала детали часто используются в промышленности. Они представлены в виде:

  • втулок и шестеренок;
  • обойм и гильз;
  • дисков;
  • плунжеров и рычагов;
  • различных цементуемых деталей, к которым предъявлены требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины;
  • элементов, призванных работать в условиях износа при трении.

Точный химический состав стали 20Х

Технические и эксплуатационные характеристики изделий, изготовленных из этого материала, а также химический состав стали 20Х регламентируются нормативами, прописанными в ГОСТ 4543–71. В состав входит 8 элементов. Доминирующий из них – хром. Поэтому данный сплав относят к хромистым.

Остальные вещества, входящие в состав этой марки стали:

  • Марганец
  • Медь
  • Никель
  • Кремний
  • Углерод
  • Сера
  • Фосфор

Точное процентное соотношение всех составляющих смотрите в таблице и на диаграмме.

Cr

Mn

Cu

Ni

Si

С

S

Р

от 0,7 до 1

0,5 – 0,8

менее 0,3

до 0,3

0,17 – 0,37

от 0,17 до 0,23

менее 0,035

меньше 0,035

Свойства стали марки 20Х

Удельный вес материала составляет – 7830 кг/м3. Термообработка осуществляется при помощи нормализации. Твердость материала по Бринеллю достигает 10 -1 = 179 МПа.

Критические точки возникают при различных температурах:

  • Ac1 = 750°
  • Ac3(Acm) = 825°
  • Ar3(Arcm) = 755°
  • Ar1 = 665°
  • Mn = 390°

Начальная температура ковки ограничивается 1260°С, конечная — 750°С. Последующая обработка заготовки зависит от толщины ее сечения:

  • детали с сечением до 200 мм охлаждаются на воздухе,
  • изделия с сечением 201-700 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.

Обрабатываемость резанием возможна в горячекатаном состоянии. Свариваемость материала не ограничена. Исключение составляют только изделия прошедшие химико-термическую обработку. Для них доступны следующие способы сварки:

  • ручная дуговая (РДС),
  • контактная точечная сварка (КТС) без ограничений.

Материал не имеет склонности к отпускной хрупкости и малочувствителен к воздействию флокенов. То есть имеет устойчивость к образованию небольших внутренних трещин при работе под давлением.

Отечественные и зарубежные аналоги 20Х

Россия

12ХН2, 15Х, 18ХГТ, 20ХН

Германия

20Cr4, 20CrS4

ЕС

20Cr4

Англия

207

Америка

5117, 5120, 5120H, G51170, G51200, H51200

Япония

SCr420, SCr420H

Польша

20H

Болгария

20Ch

Венгрия

BC2

Что нужно знать о стали марки 35 — Стальмет

Сталь марки 35 относят к разряду конструкционных углеродистых и качественных. Наиболее активно используют в строительстве и машиностроении, где в полной мере проявляются основные ее преимущественные свойства: твердость и податливость к разноплановым обработкам.

Производят сталь 35, согласно ГОСТу 1050-88, регламентирующему все важные моменты, включая химический состав, механические свойства, твердость, способы обработки.

Химический состав, основные характеристики

Уже в обозначении стали 35 – характеристики сплава

Простая цифровая информация указывает, пожалуй, на самое важное – процентное содержание углерода при незначительном объеме примесей, что и определяет целый ряд востребованных потребителем свойств

Химические элементы в процентном соотношении распределены следующим образом: Fe – примерно 97, C – 0,32- 0,4, Si – 0,17- 0,37, Mn – 0,5-0,8. Ni, Cr, Cu составляют по 0,25, а вот P, S и As – соответственно, 0,035, 0,040 и 0,08.

Сталь 35, характеристики ее, обусловлены принадлежностью к классу среднеуглеродистых сплавов, куда также входят стали марок 30, 40, 45 и 50. Сырье отличается высокими прочностными свойствами, при этом не обладает ни пластичностью, ни вязкостью низколегированных сталей, что, впрочем, и не требуется. Механические свойства подробно расписаны в таблицах ГОСТа 1050-88

Способы обработки стали 35

В процессе производства металлопроката, деталей сталь 35 подвергают:

  • нормализации (отжигу);
  • закалке с низким отпуском;
  • закалке ТВЧ.

Сырье куют при температурном режиме от 1280 оС до 750 оС  с последующим охлаждением, обрабатывают резанием, применяя технологию оптимального отжига, повышающего предел упругости сплава.

Что касается свариваемости, то в ГОСТе данную возможность классифицируют как ограниченную. Если сталь 20 сваривается без ограничений, за исключением деталей, прошедших химико-термическую подготовку, то марка стали 35 «более требовательна» — необходим подогрев и специальная термообработка. Основные рекомендуемые способы сваривания – РДС, ЭШС, АДС под флюсом с газовой защитой.

Сталь 35 (ГОСТ 1050-88) проходит закалку. По сути, это нагрев сплава до температуры выше критической или, как еще уточняют, температуры растворения избыточных фаз. В результате из структуры аустенита образуется неустойчивая, метастабильная структура мартенсит. Так, для стали 35 температура закалки составляет от 850 до 870 оС. После ее проведения твердость стали 35 – 45 HRC. Таблицы твердости проката после обработки ниже:

Для данной марки рекомендуют закалку с низким отпуском. Это означает, что обработку лучше проводить при температуре не выше 160 — 200 оС. При таких условиях происходит требуемое снижение закалочных напряжений, мартенсит превращается уже в отпущенный мартенсит без заметного снижения твердости стали 35, повышается ее прочность, улучшается вязкость.

О применении сплава

Сталь 35 (ГОСТ 1050-88), характеристики и ее основные эксплуатационные свойства неизменно востребованы многими строительными компаниями и организациями, машиностроительными и станко-инструментальными заводами.

Металлоконструкции, в том числе, и арматурные, фасонный прокат (круг, шестигранник ст35), а также валы различного назначения, оси и цилиндры, шестерни, шатуны и диски, шпиндели и траверсы – все это производят из конструкционной углеродистой качественной стали марки 35.

Здесь есть смысл заметить, что данный среднеуглеродистый сплав редко применяют при изготовлении некоторых крупногабаритных деталей и механизмов, поскольку сырье тяжело прокаливать. К тому же имеют место потери в механических показателях.

Виды поставки и ГОСТы

Твердость и плотность стали 35, ее практичность и невысокая стоимость оценена многими отечественными потребителями. Благодаря существованию стали 35 с ее характеристиками, пока еще ждут применения:

Фасонный прокат проверенного заводского качества, выполненный в соответствии с ГОСТами 2590-2006 (круг г/к ст. 35), 2879-2006, 2591-2006, 8509-93, 8240-97, 8510-86, 8239-89, 10702-78.

  • листы толстые (ГОСТы 1577-93, 19903-74, 4041-71);
  • листы тонкие (ГОСТ 16523-97);
  • шлифованный пруток, серебрянка (ГОСТы 10702-78 и 14955-77);
  • калиброванные круги (ГОСТы 8560-78, 7417-75, 8559-75, 10702-78);
  • полосы (ГОСТы, 103-2006, 82-70,1577-93);
  • ленты (ГОСТ 2284-79);
  • проволока (ГОСТы, 5663-79 и 17305-91);
  • поковки, кованые заготовки по ГОСТам 8479-70 и 1133-71;
  • трубы в соответствии с ГОСТами 8731-74, 8734-75, 8732-78 и 8733-74.

Расшифровка

Сталь 20 относится к группе высококачественных конструкционных сталей. Высококачественная означает более строгие требования к химическому составу шихты, процессам выплавки и разливки.

Сталь 20 включает в себя следующие химические элементы:

  • Углерод (0,2%). Цифра 20 в названии сплава отображает содержание данного компонента в сотых долях процента. Углерод ответственен за упрочнение. Увеличение его в составе приводит к повышению твердости и прочности. Обратным эффектом является параллельное уменьшение пластичности.
  • Кремний (0,17-0,35%). Основное назначение кремния – это удаление частиц водорода, кислорода и азота из состава сплава. Наличие данных газов в составе повышает пористость и количество газовых раковин, что сильно снижает прочность стали.
  • Марганец (0,35-0,6%), как и кремний, — сильный раскислитель, но помимо этого активно способствует удалению серы. Он положительно влияет на качество поверхности сплава. Также снижает вероятность образования трещин во время горячей обработки давлением. Улучшает протекание процессов сварки и ковки.
  • Никель (до 0,3%), хром (до 0,2%) и медь (до 0,3%) в целом положительно влияют как на механические, так и на коррозионностойкие характеристики стали. Но их содержание слишком мало, чтобы оказать какое-то серьезное воздействие на сплав.
  • Фосфор (до 0,035%) и сера (до 0,04) относятся к вредным типам примесей. Их содержание является причиной повышенной хрупкости стали. Также сильно падает значение вязкости и, соответственно, устойчивости к ударным нагрузкам.
  • Остальная часть химического состава приходится на железо.

По уровню раскисления сталь марки 20 делится на 3 категории: спокойная, полуспокойная и кипящая.

  • Спокойная сталь 20 получается в результате полного удаления кислорода из состава сплава. Осуществляется это с помощью введения таких элементов как кремний и марганец. Данный тип стали включает минимальное количество оксидов железа, которое и способствует «спокойному» (без выделения газов) застыванию сплава в ковше. Сталь получается плотная и однородная по составу. Лишь в верхней части образуется газовая раковина, которая благополучно удаляется в процессе механической обработки.
  • Кипящая сталь 20 раскисляется только марганцем. Как результат, это становится причиной повышенного содержания закиси железа. Данное соединение при взаимодействии с углеродом образует углекислый газ. Как следствие, на поверхности расплавленного сплава начинают появляться газовые пузыри, создавая впечатление, будто сплав кипит. Данная сталь имеет высокую пористость. Ее химические компоненты неравномерно распределены по всему объему сплава. Все это приводит к резкому снижению механических характеристик, увеличению риска образования трещин и ухудшение свариваемости. Среди плюсов кипящей стали стоит отметить меньшую стоимость и безотходность производства.

Существует также полуспокойная сталь 20, которая по своим характеристикам представляет что-то среднее между двумя вышеописанными видами сталей.

Химический состав

Стандарт C S P Mn Cr Si Ni Fe Cu N As Al Ca
TУ 14-1-4853-90 0.16-0.22 ≤0.005 ≤0.02 0.5-0.8 0.17-0.37 ≤0.25 Остаток ≤0.25 ≤0.012 ≤0.08 0.03-0.1 0.001-0.01
TУ 14-1-4179-86 0.16-0.22 ≤0.012 ≤0.02 0.5-0.8 ≤0.3 0.17-0.37 ≤0.4 Остаток ≤0.012 0.03-0.1
TУ 14-3-1652-89 0.16-0.22 ≤0.012 ≤0.02 0.5-0.8 0.17-0.37 ≤0.4 Остаток ≤0.012 0.03-0.1
TУ 14-3Р-54-2001 0.16-0.22 ≤0.012 ≤0.02 0.5-0.8 ≤0.25 0.17-0.37 ≤0.4 Остаток ≤0.3 ≤0.012 0.03-0.1
TУ 14-162-14-96 0.17-0.22 ≤0.015 ≤0.015 0.5-0.65 ≤0.25 0.17-0.37 ≤0.25 Остаток ≤0.25 ≤0.012 0.03-0.05
TУ 14-3-1745-90 0.16-0.22 ≤0.012 ≤0.02 0.5-0.8 ≤0.25 0.17-0.37 ≤0.4 Остаток ≤0.012 0.03-0.1

Fe — основа. По ТУ 14-1-4853-90, ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится РЗМ (титан, кальций, цирконий) из расчета 0,7 кг/т. Содержание РЗМ в стали не является сдаточным показателем, но контролируется и вносится в документ о качестве. В сталь вводятся технологическая добавка силикокальция из расчета получения в готовом прокате 0,001-0,010 % кальция. По ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 содержание остальных элементов — по ГОСТ 1050. По ТУ 14-162-14-96 химический состав приведен для стали 20ЮЧА. В стали допускаются отклонения по содержанию углерода (-0,020 %), алюминия (±0,010 %), марганца (+0,15 %), серы (+0,005 %), фосфора (+0,005 %). В раскисленную сталь с целью глобуляции сульфидных неметаллических включений вводится церий из расчета содержания церия в стали 0,050 %, содержание которого не контролируется, а в сертификат заносится его расчетная величина. С целью повышения прочностных свойств допускается введение в сталь ванадия в количестве до 0,050 %. По ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. Остаточное содержание остальных элементов по ГОСТ 1050. Отклонение по содержанию углерода -0,020 %, алюминия +0,010 %, другим элементам по ГОСТ 1050. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится один или несколько модификаторов из группы: РЗМ, титан, кальций, цирконий в количестве до 0,07% каждого. Содержание этих элементов в стали не является сдаточным показателем, но вносится в документ о качестве. По ТУ 14-1-3332-82 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. В стали допускается отклонение от нормированного химического состава по углероду -0,020%, по алюминию ±0,010%, а по содержанию остальных элементов и остаточных — по ГОСТ 1050. В раскисленную сталь вводится РЗМ (цериевой группы) из расчета не менее 1 кг на одну тонну и получения церия в металле в количестве 0,015-0,030%. Содержание церия не является сдаточным показателем, но контролируется и вносится в сертификат.

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.

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.

Сталь 20. Характеристики и аналоги — Все о стали

Сталь марки 20 используется на протяжении многих лет практически во всех областях промышленности. Широкой распространенностью она обязана своими механическими и физическими свойствами, относительной простотой и дешевизной получения.

Применение

Наибольшее распространение сталь марки 20 получила при изготовлении различного сечения труб, а также самую большую нишу занимает в машиностроении для изготовления деталей не сильного нагружения. Широко используется для конструкций, работающих при температуре или под давлением – котлов, коллекторов, трубопроводов.

Расширить границы использования стали 20 можно с помощью, так называемой, химико-термической термообработки. Чаще всего для данной стали применяется процесс цементации, нитроцементации или цианирования. Происходит упрочнение с помощью насыщения углеродом или смесью углерода и азота. После такой термообработки повышается поверхностная твердость и износостойкость стали на небольшую глубину, сердцевина материала остается по-прежнему относительно мягкой. В этом случае, детали из стали 20 работают в наиболее ответственных или ключевых узлах механизмов. Таким способом изготавливают шестерни, сателлиты, другие червячные передачи с высоким сроком службы и износостойкостью поверхностного слоя зубьев.

Количественный состав

В качественный и количественный состав стали 20 входят, как основополагающие элементы для всех сталей, так и примеси в небольших количествах и концентрации. Основные компоненты этой стали железо около 98%, углерод в содержании  от 0,17 до 0,24 %, кремний от 0,17 до 0,37%, марганца содержится от 0,35 до 0,65%, никель и медь не более 0,25%. В данной стали может также присутствовать сера и фосфор в количестве не более 0,04%.

Аналоги

Аналоги стали 20 в химическом составе и физических свойствах, это стали 15 и 25. Они имеют подобную структуру и качество при использовании, отличаются только процентным содержанием углерода.

Согласно марочнику сталей, заменителями для стали 20 также могут быть марки 15ХФА, 20Ф, 09СФА.

Похожее количественное содержание углерода имеют марки стали 20Л и 20Х, они имеют немного другие области применения.  Сталь 20Л используется для отливок, сталь 20Х это легированная хромом сталь (содержит до 1% хрома). Эти стали имеют подобные технологические свойства со ст 20.

Виды производства

Сталь 20 поставляется в виде листов, различных труб, калиброванных прутков, отливок и других профилей. Также изделия из данной стали могут быть без термообработки и нормализованные.

Характеристики

  1. Твердость материала стали 20 в термообработанном состоянии, после отжига, должна быть  167 НВ, калиброванного нагартованного материала 207НВ.
  2. Сталь хорошо поддается ковке и штамповке, температура ковки в начале должна быть 1280 С, в конце около 750 С, охлаждение на воздухе.
  3. Сталь не подвержена после термообработки такому явлению, как отпускная хрупкость.
  4. Не имеет данная сталь склонности к отпускной хрупкости.
  5. Сталь без термообработки и в нормализованном состоянии сваривается без каких-либо ограничений (только не после поверхностного упрочнения).
  6. Коррозионно-устойчивая сталь по сравнению с другими малоуглеродистыми конструкционными сталями.

Конструкции и детали из стали марки 20 имеют достаточно высокий срок эксплуатации, отличаются дешевизной материала, быстро окупается и имеет ряд других эксплуатационных свойств. Для производства необходимых деталей, заготовки их этой стали предоставляются в широкомасштабном выборе, для одних целей используются круги или проволока, для других важны именно трубы, третьи выбирают из поковок или листов.

Применение сплава

Высокая прочность материала, удовлетворительные показатели механических свойств в широком диапазоне температур, а также способность к изменению свойств сплава после проведения термической обработки, неизбежно приводит к тому, что детали и изделия из стали 09Г2С находят своё применение практически во всех сферах производства и машиностроения. Из стали 09Г2С изготавливаются строительные конструкции, трубы для транспортировки различных жидкостей (воды, нефти и др.) и газов, резервуары различного назначения, паровые котлы, нефтепромысловое оборудование и различные детали машин, в т. ч. сельскохозяйственного направления.


Гайки из стали 09Г2С


Трубы из стали 09Г2С


Стальные уголки из 09Г2С

Богатый выбор различных сортаментов, разнообразие толщин приводят к тому, что к использованию этого сплава обращаются всё большее число производителей различных металлоизделий.

При механизированной сварке и в частном использовании находит своё применение и сварочная проволока марки 09Г2С. Такая проволока может иметь медное напыление, а может быть и вовсе без покрытия. Большим плюсом такой проволоки является относительно малое количество легирующих компонентов.

Процесс производства закалки

Закалка представляет вид термообработки металлов и их сплавов, стекла, и заключается в нагревании до температурного уровня, превышающего критические значения, и проведением быстрого охлаждения. Выполнение закалки металла, позволяющей получить качественные характеристики, не следует приравнивать к обычному виду обработки, производимой для осуществления фазовых преобразований.

Охлаждение зачастую выполняют в водной или масляной среде, но имеются и иные методы: твёрдый теплоноситель псевдокипящего характера, поток сжатого воздуха, водяное облако, полимеры.

Существуют такие виды закалки:

  • для сталей, обладающих полиморфическими преобразованиями;
  • для преобладающей части цветных металлов без наличия полиморфического преобразования.

После закалочной операции возрастает твердость материала, но он приобретает хрупкость, наблюдается снижение уровня пластичности и вязкости при повторных процедурах нагрева и охлаждения. Применение отпуска металла после операции закаливания с полиморфным преобразованием позволяет добиться уменьшения хрупкости, повышая при этом характеристики пластичности и вязкости. При выполнении процедуры без структурных преобразований используют операцию старения. Отпуск способствует незначительному понижению твердости и прочностных характеристик металла.


Учитывая температурные режимы нагревания, выполняется разделение процедуры закаливания на полную и неполную. Полное закаливание выполняют нагреванием на 30…50 0С по уровню выше линии GS для сталей, обладающих доэвтектоидной и эвтектоидной структурой, для заэвтектоидной — по линии PSK (согласно диаграммы железоуглеродистых сплавов). При этом наблюдается образование структуры аустенита и аустенит + цементит. При производстве неполного закаливания выполняют нагрев выше линии PSK, что ведет к появлению излишних фаз.

Проведение отпуска позволяет снимать напряжения закаливания.

Для определенной категории изделий требуется проведение неполного или выборочного закаливания, к примеру, процесс производства катан (японских мечей) предполагает выполнение закаливания по режущей кромке.

Сталь 09Г2С — конструкционная низколегированная для сварных конструкций

Аналоги и заменители

Стали заменители:

  • 09ГС,
  • 09Г2ДТ,
  • 09Г2Т,
  • 10Г2С

Иностранные аналоги:

  • TSt E 355 (1.0566) — Германия DIN
  • A590 AЗ, A 36-207 — Франция (AFNOR)

ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281—73, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89. Лист толстый ГОСТ 19281-89, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 17066-80, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82—70. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133—71.

Назначение

Детали аппаратов и сосудов, работающие при температуре от -70°C до +475°C под давлением. В трубопроводах пара и горячей воды — детали, изготовленные из листа — до температуры 450°C, трубы — до температуры 425°C, в котлах — листовые детали, работающие при температуре до 450°C, во всех случаях без ограничения давления. Крепежные детали в котлах и трубопроводах используются до температуры 425°C и давлении до 10 Н/мм2.

Сталь марки 09Г2С должна испытываться на растяжение при повышенных температурах.

В результате таких испытаний предел текучести при 320 °С для листов из стали марки 09Г2С толщиной 60 мм и более должен быть не менее 18 кГ/мм2

Расшифровка стали 09Г2С

Двузначное число 09 обозначает примерное содержание углерода в стали в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали приблизительно 0,09%.

Бука Г означает, что в стали содержится марганец в количестве около 2%.

Буква С означает, что в стали содержится кремний.

Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)

C, углерод Mn, марганец Si, кремний P, фосфор S, сера Cr, хром Ni, никель Cu, медь As, мышьяк N, азот
не более
0,12 1,3-1,7 0,5-0,8 0,035 0,040 0,30 0,30 0,30 0,08 0,008

Применение стали 09Г2С для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали, по ГОСТ 1759.0 Стандарт или технические условия на материал Параметры применения
Болты, шпильки, винты Гайки Плоские шайбы
Темпера- тура среды, °С Давление номи- нальное, МПа (кгс/см2) Темпера- тура среды, °С Давление номи- нальное, МПа (кгс/см2) Темпера- тура среды, °С Давление номи- нальное, МПа (кгс/см2)
09Г2С ГОСТ 19281 От -70 до 425 16 (160) От -70 до 425 16 (160) От -70 до 450 Не регламен- тируется

Максимально допустимые температуры применения стали 09Г2С в средах, содержащих аммиак

Марка стали Температура применения стали, °С при парциальном давлении аммиака, МПа (кгс/см2)
Св. 1(10) до 2(20) Св. 2(20) до 5(50) Св. 5(50) до 8(80)
09Г2С 300 300 300

ПРИМЕЧАНИЕ Условия применения установлены для скорости коррозии азотного слоя не более 0,5 мм/год.

Максимально допустимая температура применения стали 09Г2С в водородосодержащих средах

Марка стали Температура применения стали, °С при парциальном давлении водорода, МПа (кгс/см2)
1,5 (15) 2,5 (25) 5 (50) 10 (100) 20 (200) 30 (300) 40 (400)
09Г2С 290 280 260 230 210 200 190

Механические свойства

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа, σв, МПа, δ5 (δ4), %
не менее
ГОСТ 19281-2014 Сортовой и фасонный прокат До 10 345 490 21
ГОСТ 19281-2014 Лист и полоса (образцы поперечные) От 10 до 20 вкл. 325 470 21
Св. 20 до 32 вкл. 305 460 21
Св. 32 до 60 вкл. 285 450 21
Св. 60 до 80 вкл. 275 440 21
Св. 80 до 160 вкл. 265 430 21
ГОСТ 19281-2014 Лист после закалки и отпуска(образцы поперечные) От 10 до 32 вкл. 365 490 19
От 32 до 60 вкл. 315 450 21
ГОСТ 17066-94 Лист горячекатанный 2 — 3,9 490 (21)

Механические свойства при повышенных температурах

tисп., °C σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, %
20 300 460 31 63
300 220 420 25 56
475 180 360 34 67

Примечание. Нормализация при 930—950 °С.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп., °C σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, %
20 295 405 30 66
100 270 415 29 68
200 265 430
300 220 435
400 205 410 27 63
500 185 315 63

Ударная вязкость KCU

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм KCU, Дж/см2, при температуре, °C
+20 -40 -70
ГОСТ 19281-89 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 —
Лист и полоса От 5 до 10 От 10 до 160 вкл. 64 59 39 34 34 29
Лист после закалки и отпуска (образцы поперечные) От 10 до 60 49 29

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850. Свариваемость — сваривается без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,0 и Kv б.ст = 1,6 в нормализованном, отпущенном состоянии при σв = 520 МПа. Склонность к отпускной хрупкости — не склонна. Флокеночувствительность — не чувствительна.

Узнать еще

Сталь 17Г1С — конструкционная низколегирован

Сталь Ст2пс — углеродистая обыкновенного качества…

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного к…

Сталь С390-1

Особенности и область применения

Область применения рассматриваемой стали весьма обширна. Примером можно назвать получение скоб и шаблонов большой длины. Для повышения жесткости и твердости поверхностного слоя дополнительно проводится цементирование в масле.

Чаще всего сталь 20х применяется для получения:

  1. Гильз;
  2. Втулок;
  3. Шестерен;
  4. Дисков;
  5. Рычагов;
  6. Обоймы.

При необходимости рассматриваемый металл заменяется аналогами 15Х или 18ХГТ. В других странах есть аналоги этой стали, которые маркируются по иным стандартам.

В качестве заготовки на заводы поставляют:

  1. Прокат после отжига;
  2. Горячекатаный прокат.

Относительно невысокая прочность структуры и другие физико-химические качества определяют нижеприведенные особенности применения металла:

  1. При изготовлении измерительного инструмента, который при финишной обработке не подвергается процессу шлифования, рекомендуется проводить термическую обработку, представленную сочетанием закалки и отпуска.
  2. Рекомендуется выполнять цементацию при изготовлении ответственных инструментов. В зависимости от толщины самого инструмента выбирается наиболее подходящая глубина цементации.
  3. Для нагрева металла под закалку могут применяться камерные печи. Охлаждение выполняется в соляных или свинцовых ваннах. Если конфигурация детали сложная, то выполняется подогрев путем двукратного или трехкратного погружения с расплавленную соль. За счет этого обеспечивается равномерность разогрева структуры.
  4. Охлаждение можно проводить в масляной ванной или в расплавленной соли. За счет этого можно существенно уменьшить степень проявления дефектов.
  5. Целью проводимого отпуска становится снижение внутренних напряжений, которые могут возникать при проведении закалки. Подобные напряжения становятся причиной образования трещин и других дефектов на момент шлифования или выполнения чистовой обработки.

Вышеприведенная информация определяет то, что подобная сталь в большинстве случаев применима только при условии последующей химико-термической обработки. Поэтому в последнее время все чаще используют аналоги, которые обладают более высокими эксплуатационными качествами.

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. 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  
Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.