Сталь 20

Преимущества и недостатки стали 20

Сталь марки 20 является сплавом высшего класса с высокими техническими характеристиками и доступной стоимостью.

К главным достоинствам ее относятся пластичность и прочность, стойкость к истиранию, устойчивость к воздействию температур в диапазоне от -40 до +450 градусов Цельсия.

Сталь 20 не восприимчива к воздействию высокого давления - не формирует трещин в структуре.

Важным преимуществом является высокая свариваемость до термообработки и отсутствие необходимости закалки после сварки.

К недостатком этого материала можно отнести высокую подверженность коррозии при контакте с окружающей средой, чего можно избежать, покрыв его защитным химическим составом (гальваника).

Расшифровка маркировки и состав стали 20

сталь 20

Сталь 20 - это сплав, состоящий из углерода и других элементов. Согласно ГОСТ 1050-88, содержание углерода в нем должно составлять от 0,17 до 0,24%, в среднем 0,2%.

  • Сталь 20 изготавливается из железа и других компонентов, добавляемых для оптимизации прочности и износостойкости.
  • Марганец добавляется в количестве 0,6%, он служит сильным раскислителем, уменьшая количество серы в смеси.
  • Кремний добавляется в количестве 0,35% для снижения концентрации водорода, кислорода и азота.
  • Медь, хром и никель добавляются в количестве 0,3%, 0,2% и 0,3% соответственно для повышения устойчивости к ржавчине и механической прочности.
  • Сера и фосфор, концентрация которых составляет 0,04% и 0,035% соответственно, являются вредными добавками, снижающими технические характеристики материала.

Качество стали определяется количеством дополнительных компонентов. Чтобы изменить это, состав может быть обогащен различными легирующими элементами.

Характеристики и свойства стали 20

Физические характеристики:

  • Плотность составляет 7850 кг/м3.
  • Плавление при температуре от 1500°C.
  • Электрическое сопротивление 220 МОм*мм.
  • Теплопроводность стали без дополнительных компонентов составляет 48 Вт/м*К.
  • Теплоемкость 490 Дж/кг*К.
  • Линейное расширение 11,6*10-6 1/град.

Химические свойства

Сталь отличается низкой устойчивостью к щелочам и кислотам. Она подвержена коррозии при высокой влажности. Чтобы сделать сталь более устойчивой к коррозии, на нее наносят гальванические покрытия, состоящие из хрома и цинка.

Механические параметры:

  • Легко обрабатывается.
  • Отличается средней твердостью и прочностью.
  • Модуль упругости составляет 200 МПа.
  • Максимальное сжатие структуры - 55%.
  • Относительное удлинение при разрыве - 26%.
  • Предел прочности металла на разрыв - 14 кг/мм2.
  • Ударная вязкость поверхности металла составляет 780 кДж/м2.
  • Прочность на растяжение может достигать 46 кг/мм2.

Особенности термообработки стали 20

Металл подвергается многочисленным процессам термической обработки, включающим закалку, отпуск и отжиг. В результате этих процессов феррито-перлитная структура изменяется на мартенситную, пластичность материала снижается, а прочность повышается.

Для нагрева заготовок используются два типа печей - индукционные и доменные. В процессе закалки температура в печи поддерживается в пределах от 790 до 820 градусов Цельсия, а продолжительность процесса определяется технологией. Процесс охлаждения может происходит в воде, масле или на воздухе. При отжиге заготовки нагреваются до температуры от 160 до 200 градусов Цельсия.

Типы прокатного профиля СТ20

Прокатный профиль из стали 20 получают двумя способами:

  • Горячее деформирование используется только для листов определенной толщины, не более 4 мм.
  • Холодное деформирование подходит 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 сверки по радиусу. Получаются цельные изделия с повышенной твердостью.
  • Бесшовные трубы получают методом горячего и холодного волочения, что придает изделию максимальную прочность и влияет на стоимость в сторону увеличения. Профиля всех видов: листы, швеллера, проволоки, прутки - могут производится любым по длине и ширине изделия.

Сферы применения стали 20

Сталь 20 обладает определенными техническими характеристиками, которые делают ее пригодной для использования в различных отраслях промышленности. Из нее производят различные виды трубопроводной арматуры (накидные гайки, соединители, фланцы, крестовины, ниппели), строительные материалы, компоненты промышленного оборудования, судов и других металлических конструкций.

Сплав также используется для производства бесшовных труб, холоднокатаных сварных труб, двутавровых балок, швеллеров, металлических уголков, листов различной толщины и прутков. Продукция изготовленная из стали 20 должна соответствовать государственным стандартам:

  • для проволоки различного сечения (ГОСТ 17305-91),
  • металлических полос различной ширины (ГОСТ 82-70),
  • тонких листов (ГОСТ 16523-97),
  • труб (ГОСТ 10704-9),
  • кованых деталей и поковок (ГОСТ 8479-70),
  • толстых металлических листов (ГОСТ 1577-93),
  • для шлифовальных прутков (ГОСТ 14955-77),
  • для калиброванных прутков (ГОСТ 7417-75 ).

ГОСТы 8240-97 и 1050-88 подробно описывают технические условия на изготовление фасонного и сортового проката. Все ГОСТы содержат основные требования к качеству готовой продукции и ее испытаниям перед поступлением в продажу.

Сталь 20 является популярной маркой, находит широкое применение в промышленности и быту.