Сталь 20: качественные характеристики и области примения. Марки стали для труб

Сталь 20: качественные характеристики и области примения. Марки стали для труб

Общие данные

Заменитель
Сталь 15, Сталь 25
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 8239-72.

Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.

Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78.

Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74.

Лист тонкий ГОСТ 16523-70.

Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77.

Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.

Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-71.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.

Трубы ГОСТ 10704-76, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.

Назначение
После нормализации или без термообработки крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали, работающие при температуре от -40 до 450°С под давлением, после ХТО — шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины.

Сталь конструкционная легированная

Ст. 10Г2

Ст. 15ХФ

Ст. 20ХГР

Ст. 30Г

Ст. 34ХН3М

Ст. 38ХА

Ст. 40ХМФА

Ст. 10Х2М

Ст. 16Г2

Ст. 20ХГСА

Ст. 30Г2

Ст. 34ХН3МА

Ст. 38ХГМ

Ст. 40ХН

Ст. 12Г2

Ст. 16ХСН

Ст. 20ХМ

Ст. 30Х

Ст. 35Г

Ст. 38ХГН

Ст. 40ХН2МА

Ст. 12Х2Н4А

Ст. 18Х2Н4ВА

Ст. 20ХН

Ст. 30Х3МФ

Ст. 35Г2

Ст. 38ХГНМ

Ст. 40ХС

Ст. 12ХН

Ст. 18Х2Н4МА

Ст. 20ХН2М

Ст. 30ХГС

Ст. 35Х

Ст. 38ХМ

Ст. 40ХФА

Ст. 12ХН2

Ст. 18ХГ

Ст. 20ХН3А

Ст. 30ХГСА

Ст. 35ХГ2

Ст. 38ХМА

Ст. 45Г

Ст. 12ХН2А

Ст. 18ХГТ

Ст. 20ХН4ФА

Ст. 30ХГСН2А

Ст. 35ХГН2

Ст. 38ХН3МА

Ст. 45Г2

Ст. 12ХН3А

Ст. 19ХГН

Ст. 20ХНР

Ст. 30ХГТ

Ст. 35ХГСА

Ст. 38ХН3МФА

Ст. 45Х

Ст. 14Х2ГМР

Ст. 20Г

Ст. 20ХФ

Ст. 30ХН2МА

Ст. 35ХГФ

Ст. 38ХС

Ст. 45ХН

Ст. 14Х2Н3МА

Ст. 20Г2

Ст. 25Г

Ст. 30ХН2МФА

Ст. 35ХН1М2ФА

Ст. 40Г

Ст. 45ХН2МФА

Ст. 14ХГН

Ст. 20Н2М

Ст. 25Х2Н4МА

Ст. 30ХН3А

Ст. 36Х2Н2МФА

Ст. 40Г2

Ст. 47ГТ

Ст. 15Г

Ст. 20Х

Ст. 25ХГМ

Ст. 30ХН3М2ФА

Ст. 38Х2Н2МА

Ст. 40ГР

Ст. 50Г

Ст. 20Х2Н4А

Ст. 25ХГНМТ

Ст. 30ХРА

Ст. 38Х2Н3М

Ст. 40Х

Ст. 50Г2

Ст. 15Х

Ст. 20ХГНМ

Ст. 25ХГСА

Ст. 33ХС

Ст. 38Х2НМ

Ст. 40Х2Н2МА

Ст. 50Х

Ст. 15ХА

Ст. 20ХГНР

Ст. 25ХГТ

Ст. 34ХН1М

Ст. 38Х2НМФ

Ст. 40ХГНМ

Ст. 50ХН

Ст. 15ХГН2ТА

Ст. 20ХГНТР

Ст. 27ХГР

Ст. 34ХН1МА

Ст. 40ХГТР

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Ст. 18К

Ст. 18кп

Ст. 05кп

Ст. 20 (ст 20)

Ст. 20К

Ст. 08кп (8кп)

Ст. 20кп

Ст. 08пс (8пс)

Ст. 20пс

Ст. 08Ю

Ст. 22К

Cталь 10

Ст. 25

Ст. 10кп

Ст. 30

Ст. 10пс

Ст. 35

Ст. 11кп

Ст. 40

Ст. 12к

Ст. 45

Ст. 15

Ст. 50

Ст. 15К

Ст. 55

Ст. 15кп

Ст. 58

Ст. 15пс

Ст. 60

Ст. 16К

Ст. ОсВ

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.

 лист из стали 20

Материал 20-ПВ купить в Челябинске

Индивидуальная стоимость выстраивается за счет персонального общения с каждым потенциальным заказчиком. Менеджеры учитывают объем сделки, делают скидки постоянным клиентам и ведут открытый диалог. В результате, даже при возникновении спорных ситуаций мы способны найти компромисс и прийти к решению, удовлетворяющему обе стороны.

Преимущества стали и его недостатки

Марка стали 20 имеет основное достоинство – этот высококачественный сплав с хорошими технологическими характеристиками можно приобрести по умеренной цене. При использовании металла для производства продукции отмечаются его преимущества:

  • является одновременно пластичным и прочным, устойчивым к истиранию;
  • сохраняет необходимые качества при работе в диапазоне температур (-40 — +450 оС);
  • имеет низкую флокеночувствительность;
  • устойчив к воздействию среды, находящейся под высоким давлением (газ, пар);
  • в структуре сплава практически не образуются трещины после его обработки давлением;
  • металл обладает высокой свариваемостью (до его термообработки);
  • после выполнения сварочных работ швы не требуется закаливать;

При использовании металла необходимо учитывать его главный недостаток – появление признаков коррозии на поверхности. Для недопущения такого процесса необходимо покрытие специальным защитным химсоставом (гальваника).

Технологические свойства

Технологические свойства стали 20-ПВ

Свариваемость:

Способы сварки:

Обрабатываемость резанием:

Флокеночувствительность:

Склонность к отпускной хрупкости:

Ограниченно свариваемая.
РД, РАД, АФ МП, ЭШ и КТ.
В горячекатаном состоянии при 126−131 НВ, σв = 460−500 Н/мм2 Kv = 1,7 (твердый сплав), Kv = 1,6 (быстрорежущая сталь)
не чувствительна
не склонна

Расшифровки маркировки

Сталь 20 — углеродистая. Именно процентное содержание вещества – углерода, определяет название сплава. По ГОСТу 1050-88 его должно быть от 0,17 до 0,24%, или среднее значение – 0,2%. Оно и используется для маркировки металла.

Сталь 17Г1С

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Сталь кремнемарганцовистая.

Заменитель:  17ГС.

Вид поставки:  Трубы магистральные по ГОСТ 20295-85.

Применение:  Сварные детали, работающие под давлением при температуре от -40 до +475°С.

Сталь 12Х1МФ

Сталь конструкционная жаропрочная низколегированная. Сталь перлитного класса. Рекомендуемая температура применения до 570-585 °С; Температура интенсивного окалинообразования 600 °С; срок работы — более 10000ч.

Заменитель: 12ХМФ.

Вид поставки:  Трубы ТУ 14-3р-55-2001, в том числе сортовой и фасонный прокат.

Применение:  Для труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления; поковок для паровых котлов и паропроводов; деталей цилиндров газовых турбин; для изготовления деталей, работающих при температуре 540-580°С.

Состав и структура

Основа — железо. Дополнительные компоненты:

  1. Углерод (0,2%). От данного компонента зависит прочность, твердость сплава. Чем его больше, тем выше эти показатели, но при этом снижается пластичность.
  2. Марганец (0,6%). Это сильный раскислитель. При его добавлении снижается количество серы в составе. Увеличивает показатель прочности, износоустойчивости у поверхности структуры сплава. Улучшает ковку, сварку металла.
  3. Кремний (0,35%). Сильный раскислитель. Добавляется для уменьшения содержания азота, кислорода, водорода. Это снижает количество пор, газовых раковин, которые негативно влияют на прочность.
  4. Медь (0,3%), хром (0,2%), никель (0,3%). Эти компоненты нужны для повышения устойчивости к образованию ржавчины, увеличения механической стойкости.
  5. Сера (0,04%), фосфор (0,035%). Вредные компоненты, которые ухудшают его технические характеристики, свойства.
Читайте также:  Таблица хим элементов в составе стали. Как влияет содержание углерода на свойства стали

От количества дополнительных компонентов зависят свойства, параметры готовой продукции. Для их изменения состав может насыщаться разными легирующими добавками.

1040

Медная проволока

Массовая доля элементов стали 20 по ГОСТ 1050-2013

C
(Углерод)
Si
(Кремний)
Mn
(Марганец)
P
(Фосфор)
S
(Сера)
Cr
(Хром)
Ni
(Никель)
Cu
(Медь)
Fe
(Железо)
0,17 — 0,24 0,17 — 0,37 0,35 — 0,65 < 0,03 < 0,035 < 0,25 < 0,30 < 0,30 остальное

Если массовая доля алюминия не менее 0,02 или вводятся по отдельности или в любом сочетании Ti, V, Nb, Al (Ti + V + Nb + Al < 0,015), то содержание азота не нормируется. Допускается снижение уровня содержания кремния при применении других раскислителей, например, Al, Ti, V, Nb. Допускается снижение уровня содержания марганца при удовлетворении всех требований к механическим свойствам.

Характеристики и свойства

Физические свойства:

  1. Показатель плотности — 7850 кг/м3.
  2. Начало плавления сплава — от 1500 °C.
  3. Теплопроводность готовой продукции без увеличенного количества легирующих добавок — 48 Вт/м*К.
  4. Теплоемкость — 490 Дж/кг*К.
  5. Линейное расширение — 11.6*10-6 1/град.
  6. Электрическое сопротивление — 220 Мом*мм.

Химические свойства:

  1. Низкая устойчивость к воздействию щелочей, кислот.
  2. Быстрое образование ржавчины при длительном воздействии влаги.

Чтобы сделать сталь устойчивой к коррозионным процессам, производители наносят гальваническое покрытие, основой которого является хром, цинк.

Механические параметры:

  1. Простая механическая обработка.
  2. Средние показатели твердости, прочности.
  3. Модуль упругости — 200 Мпа.
  4. Относительное удлинение на разрыв — 26%.
  5. Максимальное сужение структуры — 55%.
  6. Предел выносливости металла — 14 кг/мм2.
  7. Ударная вязкость металлических поверхностей — 780 кДж/м2.
  8. Прочность структуры на разрыв — до 46 кг/мм2.

Металл хорошо проводит электрический ток, является паромагнетиком.

1041

Рулоны стали

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
410 25 55
490 7 40
390 21 50
390-490 50 163
340-440 50 163
490 7 40 207
410 25 55
340-490 28 127
20 280 430 34 67 218
200 230 405 28 67 186
300 170 415 29 64 188
400 150 340 39 81 100
500 140 245 40 86 88
700 130 39 94
800 89 51 96
900 75 55 100
1000 47 63 100
1100 30 59 100
1200 20 64 100

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Сталь калиброванная горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации 410 25 55
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки 490 7 40
Сталь калиброванная 5-й категории после отжига или высокого отпуска 390 21 50
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига 390-490 50 163
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после сфероидизирующего отжига 340-440 50 163
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой нагартованная без термообработки 490 7 40 207
Полосы нормализованные или горячекатаные 410 25 55
Лист термообработанный 1-2-й категории 340-490 28 127
430 34 67 218
405 28 67 186
415 29 64 188
340 39 81 100
245 40 86 88
130 39 94
89 51 96
75 55 100
47 63 100
30 59 100
20 64 100

Механические свойства поковок

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB
Нормализация
КП 175 <100 175 350 28 55 64 101-143
КП 175 100-300 175 350 24 50 59 101-143
КП 175 300-500 175 350 22 45 54 101-143
КП 175 500-800 175 350 20 40 49 101-143
КП 195 <100 195 390 26 55 59 111-156
КП 195 100-300 195 390 23 50 54 111-156
КП 215 <100 215 430 24 53 54 123-167
КП 215 100-300 215 430 20 48 49 123-167
Закалка. Отпуск.
КП 245 100-300 245 470 19 42 39 143-179

Механические свойства стали после ХТО

Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 800-820 °С, вода. Отпуск 180-200 °С, воздух.
50 290-340 490-590 18 45 54 156 55-63

Свойства по стандарту ГОСТ 1050-2013

Предел текучести, σ0,2, МПа Временное сопротивление разрыву, σв, МПа  Относительное удлинение при разрыве, δ5, %     Относительное сужение, ψ, %
> 245 > 410 > 25 > 55

Свойства по стандарту ГОСТ 2284-79

Сортамент Предел текучести, σ0,2, МПа Временное сопротивление разрыву, σв, МПа Относительное удлинение при разрыве, δ5, %
Лента отожженная 310-540 18
Лента нагартованная 490-830

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1280, конца 750. Охлаждение на воздухе.
Свариваемость
Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.
Обрабатываемость резанием
В горячекатанном состоянии при НВ 126-131 и sB = 450-490 МПа, Ku тв.спл. = 1,7 и Ku б.ст. = 1,6.
Склонность к отпускной способности
Не склонна.
Флокеночувствительность
Не чувствительна.

Температура критических точек

Критическая точка °С
Ac1 735
Ac3 850
Ar3 835
Ar1 680

Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Состояние поставки, термообработка +20 -20 -40 -60
Отжиг 110 68 47 10
Номализация 157 109 86 15-38

Предел выносливости

σ-1, МПа τ-1, МПа n σB, МПа σ0,2, МПа Термообработка, состояние стали
 206  1Е+7  500  320
 245  520  310
 225  490  280
 205  127 Нормализация 910 С, отпуск 620 С.
 193  420  280
 255  451 Цементация 930 С, закалка 810 С, отпуск 190 С.

Химические свойства

У материала невысокая химическая устойчивость к большинству кислотных соединений. Если на поверхность попадёт влага, на ней останется ржавчина. Из-за неё сильно ухудшается внешний вид, прочность.

Чтобы защитить материал от коррозии, следует наносить гальванические покрытия (хром, цинк, прочие схожие соединения).

Физические свойства

Температура испытания, °С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 212 208 203 197 189 177 163 140
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 78 77 76 73 69 66 59
Плотность, pn, кг/см3 7859 7834 7803 7770 7736 7699 7659 7917 7624 7600
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 51 49 44 43 39 36 32 26 26
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) 219 292 381 487 601 758 925 1094 1135
Температура испытания, °С 20- 100 20- 200 20- 300 20- 400 20- 500 20- 600 20- 700 20- 800 20- 900 20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) 12.3 13.1 13.8 14.3 14.8 15.1 15.2
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) 486 498 514 533 555 584 636 703 703 695
Читайте также:  Двутавровые балки: виды и область применения. ГОСТы на двутавровые балки: таблицы, размеры, вес

Уровень раскисления

  • Спокойная сталь 20. За счёт введения кремния и марганца, полностью отсутствует кислород. Оксидов железа также очень небольшое количество. Это и обеспечивает «спокойное» застывание металла в ковше. Однородность, плотность СТ20 на выходе отличные, только сверху формируется газовая раковина.
  • Кипящая сталь. Образовывается путём раскисления марганца, что ведёт к повышению содержания закиси железа. Соединение образует углекислый газ. В итоге формируются пузыри газа, выглядящие как кипящая масса. Такой металл очень пористый, химические элементы распределены неравномерно, что обуславливает ухудшение механических характеристик, увеличивает опасность появления трещин, ухудшает свариваемость. Но есть и достоинства – невысокая цена, отсутствие небезопасных отходов.
  • Полуспокойная СТ20. Нечто среднее между предыдущими разновидностями сплава.

Сталь 30ХГСА

Сталь конструкционная легированная. Сталь хромокремнемарганцовая.

Заменитель : 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА.

Вид поставки:  трубы бесшовные горячекатанные

Применение:  Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

Область применения

Особенности стали 20 позволили ей получить широкое распространение в разных отраслях промышленности.

  • В машиностроении сталь 20 нашла применение как материал для изготовления соединительных муфт, шестерней и элементов червячных пар. Также из нее делают всевозможные приспособления для крепления инструмента на станочном оборудовании и соединительные элементы между звеньями механизмов (кронштейны, валы и прочее).
  • Применение стали 20 при производстве трубопроводной арматуры. Из нее изготавливают как трубы, так и переходные элементы: крестовины, штуцера, ниппеля, накидные гайки и т.д.
  • В строительстве применение стали 20 обосновано сочетанием сплавом таких свойств как отличная свариваемость, умеренная прочность и низкая цена. Используется, в первую очередь, при производстве металлоконструкций. Из не ее изготавливают разнообразные несущие фермы, поперечные перекладины и стойки, а также элементы крепежа: болты, гайки и т.д.

швеллер из стали 20

Сталь 20ПВ

Сталь конструкционная углеродистая качественная.

Заменитель:  20.

Вид поставки:  Трубы по ТУ 14-3р-55-2001.

Применение:  Трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350°С.

ГОСТ

Стандарты производства изделий из марки 20:

  • сортовой прокат, в том числе фасонный — ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89;
  • калиброванный пруток — ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78;
  • шлифованный пруток и серебрянка — ГОСТ 14955-77;
  • лист толстый — ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74;
  • лист тонкий — ГОСТ 16523-97;
  • лента — ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70;
  • проволока — ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91;
  • поковки и кованые заготовки — ГОСТ 8479-70;
  • трубы — ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.

Физические свойства

Физические свойства стали 20-ПВ

T, °CE 10-5, МПаα 106, 1/Градλ, Вт/(м·град)ρ, кг/м3C, Дж/(кг·град)R 109, 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

Сталь 15ГС

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций.

Заменитель: 12ГС, 16ГС.

Вид поставки:  Котельные трубы по ТУ 14-3р-55-2001.

Применение:  Стационарные трубопроводы питательной воды котлов СВП, работающие при температуре 280°С. А также стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки, двутавры и другие детали вагоностроения, детали экскаваторов, элементы сварных металлоконструкций и другие детали, работающие при температуре от -40 до +450°С.

FAQ

Какие электроды применяют для сварки стали 20-ПВ?

Низкоуглеродистые стали хорошо свариваются в широком диапазоне режимов сварки независимо от толщины свариваемых элементов и температуры воздуха. Сварочный шов обладает пониженным составом углерода, однако, высоким процентным составом марганца и кремния.

Для сварки низкоуглеродистой стали можно применять, как ручную сварку, так и автоматическую или полуавтоматическую, а также производить соединение многослойным способом. При этом, требуется учитывать, что сварной шов перегревается, теряя высокие показатели прочности.

Электроды для углеродистой стали 20-ПВ применяются следующих марок: АНО-4С, МР-3, ОК 48 Р, ОММ-5, СМ11, СМ-5, УОНИ 13, УОНИ 45, ЦМ-7 и прочие. Оболочка электродов: рутиловая, кальциево-фтористорутиловая, с добавлением порошка из железа и др. Они предотвращают возникновение пор и горячих трещин, а также способствуют отличному формированию металла шва.

Особенности термообработки

Для материала предусмотрена термообработка – закалка, отпуск, отжиг. После их выполнения изменяется ферритно-перлитная структура, которая преобразуется в мартенситную. Происходит уменьшение пластичности материала с одновременным увеличением его прочности.

При нагреве заготовок используются печи двух видов – индукционные, доменные. Для закалки выдерживается температурный режим от 790 до 820оС. Время нахождения изделий в печи может быть разным, определяется технологией. Охлаждение выполняется на воздухе, в масле или воде. Для отжига выполняют нагрев заготовок до 160 – 200оС.

Виды

Зависимо от степени раскисления можно выделить три типа стали:

  1. Кипящая. Для раскисления применяется марганец. В составе повышается количество железа. При взаимодействии с углеродом выделяется большое количество углекислого газа. Особенность данного вида стали — высокая пористость. Основные компоненты металла распределяются по структуре неравномерно. Из-за этого снижается показатель прочности.
  2. Спокойная. Образуется в процессе удаления кислорода из состава металла. Для этого в сплав вводится марганец, кремний. Внутри содержится минимальное количество оксида железа. Структура однородная, упорядоченная. Сталь получается высокопрочной. Газовые карманы, которые образуются возле поверхностей, удаляются механическим путем.

Третий вид — полустойкий сплав. Представляет собой комбинацию двух вариантов.

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

Ст. Ст3

Ст. ВСт6сп

Ст. Ст4сп

Ст. ВСт4пс

Ст. Ст3сп

Ст. ВСт3пс

Ст. Ст3Гсп

Ст. ВСт3сп

Ст. Ст3кп

Ст. ВСт5сп

Ст. Ст1пс

Ст. Ст6пс

Ст. Ст0

Ст. Ст5Гпс

Ст. ВСт5пс

Ст. Ст4кп

Ст. ВСт6пс

Ст. Ст4пс

Ст. ВСт3Гпс

Ст. Ст2сп

Ст. ВСт2кп

Ст. Ст1сп

Ст. Ст6сп

Ст. Ст1

Ст. Ст5пс

Ст. Ст1кп

Ст. Ст5сп

Ст. ВСт4кп

Ст. Ст3пс

Ст. ВСт3кп

Ст. Ст3Гпс

Ст. ВСт2пс

Ст. Ст2кп

Ст. ВСт2сп

Ст. Ст2пс

Виды прокатного профиля

Прокатный профиль из СТ 20 получают одним из двух способов:

  1. Горячее деформирование. Данный метод используется только для изделий определенной толщины, который не должен быть выше 4 мм.
  2. Холодное деформирование. Для малой толщины изделий. В результате процедуры происходит утолщение сплава.
Читайте также:  Технология гальванического и химического никелирования. Никелирование поверхности своими руками в домашних условиях

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.

Химические свойства

Хим. состав материала

ЭлементМассовая доля, %
C 0,17-0,24
Si 0,17-0,37
Mn 0,35 — 0,65
Ni до 0,3
S до 0,04
P до 0,02
Cr до 0,035
Al 0,25
Cu до 0,3
As до 0,08
Fe ~ 97

Изготовление

Способы производства:

  1. Конверторный. Расплавленный металл продувается потоком воздуха.
  2. Мартеновский. Плавка металлического лома в специальных печах.
  3. С использованием электропечей. Позволяют контролировать рабочий процесс.

Материал применяется для изготовления разного вида проката:

  1. Холодного деформирования. Применяется для прокатки заготовок толщиной не более 4 мм. При наклепе увеличивается прочность сплава.
  2. Горячего деформирования. Применяется для прокатки заготовок толщиной свыше 4 мм.

Горячее деформирование — востребованная технология проката металла, но на поверхностях образуется окалина, из-за которой снижается прочность материала.

1042

Мартеновские печи

Основные отличия Стали 20 от Стали 20А

Добавление буквы «А» в конце обозначения Стали 20, указывает на то что Сталь 20А относиться к категории — сталь высококачественная. Основные отличия в химическом составе это более жёсткие требования по содержанию Серы (S) и более широкие по содержанию Углерода (С) (смотреть таблицу).

Химический элемент %
Сталь 20 Сталь 20А
Углерод (C) 0.17-0.24 0.15-0.25
Сера (S), не более 0.04 0.035

Следовательно Сталь 20А менее подвержено охрупчиванию.

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 Кгмм2, что в 2,5 раза меньше чем у нержавейки. «Течь» (способность деформироваться без увеличения нагрузки) сталь начинает уже при 21-27 кгмм2. Обладает повышенной вязкостью, что позволяет сплаву справляться с достаточными ударными воздействиями. Ударная вязкость равна 780 кДжм2. В условия знакопеременных нагрузок работает значительно хуже. Предел выносливости находится на отметке 14 кгмм2.

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

Сталь 13ХФА

Сталь конструкционная легированная качественная.

Вид поставки :  трубы из стали 13хфа

Применение:  Для изготовления трубной заготовки предназначенной для производства труб бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенные для использования в системах транспортирующих газ, системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях северной климатической зоны при температуре окружающей среды от -60°С до +40°С, температурой транспортируемых сред от +5°С до +40°С и рабочим давлением до 7,4 МПа. Трубы отличаются от нефтегазопроводных труб обычного исполнения по ГОСТ 8731, ГОСТ 8732, повышенной хладостойкостью, повышенной стойкостью к общей и язвенной коррозии, стойкостью к сульфидному коррозионному растрескиванию и образованию водородных трещин.

Сталь 20

Сталь конструкционная углеродистая качественная.

Заменитель : 15, 25.

Вид поставки:  труба из стали 20 по ГОСТ 8732-78

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°С.

Зарубежные аналоги

Иностранные аналоги материала

СтранаСтандартМарка
США 1020, 1023, 1024, G10200, G10230, H10200, M1020, M1023
Германия DIN, WNr 1.0402, 1.0405, 1.1151, C22, C22E, C22R, Ck22, Cm22, Cq22, St35, St45-8
Япония JIS S20C, S20CK, S22C, STB410, STKM12A, STKM12A-S, STKM13B, STKM13B-W
Франция AFNOR 1C22, 2C22, AF42, AF42C20, C20, C22, C22E, C25E, XC15, XC18, XC25
Англия BS 050A20, 055M15, 070M20, 070M26, 1449-22CS, 1449-22HS, 1C22, 22HS, 430, C22, C22E
Евросоюз EN 1.0402, 1.1151, 1.1152, 2C22, C20E2C, C22, C22E
Италия UNI C18, C20, C21, C22, C22E, C22R, C25, C25E
Бельгия NBN C25-1, C25-2
Испания UNE 1C22, C22, C25k, F.112, F.1120
Китай GB 20, 20G, 20R, 20Z
Швеция SS 1450
Болгария BDS 20, C22, C22E
Венгрия MSZ A45.47, C22E
Польша PN 20, K18
Румыния STAS OLC20, OLC20X
Чехия CSN 12022, 12024
Австралия AS 1020, M1020
Швейцария SNV Ck22
Южная Корея SM20C, SM20CK, SM22C

Сталь жаропрочная низколегированная

Ст. 12МХ

Ст. 12Х2МФБ

Ст. 12ХМ

Ст. 15Х5М

Ст. 12Х1МФ

Ст. 15Х1М1Ф

Ст. 15ХМ

Ст. 12Х2МФСР

Температура критических точек

Температура критических точек, ºC (Точки Чернова)

Ac1Ac3Ar1Ar3
724 845 682 815

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.

1043

Стальные листы

Стоимость тонны стали

СТ20 включена в класс чёрных металлов. Стоимость тонны лома зависит от региона приобретения и колеблется в пределах 28000-30000 рублей.

Стоимость складывается из ряда факторов, среди которых коррозийные следы (их появление возможно в результате хранения материала) и объём партии. Сдача лома обуславливает повышение цены. В подобном случае наценка осуществима лишь при реализации тысячи тонн и более.