Круг сталь 20

Марка стали 20 (отечественные аналоги: сталь 15, сталь 25)

Класс: Сталь конструкционная углеродистая качественная

Использование в промышленности:
20А: 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;
20кп, 20пс: без термообработки или нормализации - патрубки, штуцера, вилки, болты, фланцы, корпуса аппаратов и другие детали из кипящей стали, работающие от -20 до 425 °С, после цементации и цианирования - детали от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины (оси, крепежные детали, пальцы, звездочки)

Удельный вес стали 20: 7,85 г/см³
Твердость материала: HB 10^-1 = 163 МПа
Температура критических точек: Ac₁ = 735 , Ac₃(Ac_m) = 850 , Ar₃(Arc_m) = 835 , Ar₁ = 680
Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750, охлаждение на воздухе
Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 126-131 и δ_B=450-490 МПа, К _{υ тв. спл}=1,7 и К_{υ б.ст}=1,6
Свариваемость материала: без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
Дополнительная информация по марке стали 20:
Особенности гидроэрозии стали 20

Механические свойства стали 20 при Т=20^oС
ГОСТ	Состояние поставки	σ_В (МПа)	δ ₅ (%)	ψ (%)	HB (не более)
1050-74	Сталь калиброванная: горячекатаная, кованая и серебрянка 2-й категории после нормализации 5-й категории после нагартовки 5-й категории после отжига или высокого отпуска	410 490 390	25 7 21	55 40 50
10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: после отпуска или отжига после сфероидизирующего отжига нагартованная без термообработки	390-490 340-440 490	7	50 50 40	163 163 207
1577-81	Полосы нормализованные или горячекатанные	410	25	55
4041-71	Лист термообработанный 1-2й категории	340-490	28		127

Механические свойства поковок из стали 20
Термообработка	КП	Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_В, МПа	δ₅, %	ψ, %	KCU, Дж/м 2	HB, не более
Нормализация	175	<100	175	350	28	55	64	101-143
	175	100-300	175	350	24	50	59	101-143
	175	300-500	175	350	22	45	54	101-143
	175	500-800	175	350	20	40	49	101-143
	195	<100	195	390	26	55	59	111-156
	195	100-300	195	390	23	50	54	111-156
	215	<100	215	430	24	53	54	123-167
	215	100-300	215	430	20	48	49	123-167
Закалка. Отпуск	245	100-300	245	470	19	42	39	143-179

Механические свойства стали 20 после ХТО
Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_В, МПа	δ₅, %	y , %	KCU, Дж/м 2	HB	HRC
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

Предел выносливости стали 20
σ_-1, МПа	J_-1, МПа	n	δ₅, МПа	σ_0,2,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.

Механические свойства марки 20 при повышенных температурах
Температура испытания, °С	σ_{0,2, МПа}	σ_{В, МПа}	δ_{5, %}	ψ, %	KCU, Дж/см²
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

Ударная вязкость KCU (Дж/см³) при низких температурах °С
ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	KCU при +20	KCU при -40	KCU при -60
19281-73	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 -
19282-73	Листы и полосы	от 5 до 10 от 10 до 60 вкл.	64 59	39 34	34 29
19282-73	Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные)	от 10 до 60 вкл.	-	49	29

Физические свойства стали 20
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, p_n, кг/м³	7859	7834	7803	7770	7736	7699	7659	7917	7624	7600
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м ·°С)		51	49	44	43	39	36	32	26	26
Уд. электросопротивление, R, (p, НОм · м)		219	292	381	487	601	758	925	1094	1135
Коэффициент линейного расширения, а, (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

Описание стали 20: 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.