Доска объявлений

Сталь 20 (20А) - характеристика, химический состав, свойства, твердость


Сталь 20 (20А)

Общие сведения

Заменитель
стали 15, 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.

Химический состав

Химический элемент
%
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.25
Мышьяк (As), не более 0.08
Марганец (Mn) 0.35-0.65
Никель (Ni), не более 0.25
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr), не более 0.25
Сера (S), не более 0.04

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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 sB, МПа d5, % y, % 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 s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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 s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % 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 

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

s-1, МПа
t-1, МПа
n
sB, МПа
s0,2, 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. 

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 

[ Назад ]