Отличие стали 20л от 20гл

Сталь 20 — характеристики, применение, ГОСТ

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.

Маркировка сталей — что обозначают буквы и цифры?

Классификация и маркировка сталей проводится по самым разным их признакам. В первую очередь они различаются химическим составом и в зависимости от него делятся на углеродистые либо легированные. Первые, исходя из концентрации в них углерода в процентном отношении, могут быть мало-, средне- и высокоуглеродистыми и содержать, соответственно, до 0,25, 0,25-0,6 и больше 0,6 процентов этого химического элемента. Вторые классифицируются с учетом процентного содержания в них легирующих компонентов. При наличии их в количестве, соответственно, от 2,5, 2,5-10,0 и больше 10,0 процентов, такие стали могут быть низко-, средне- и высоколегированными.

Как расшифровать марку стали?

Маркировка сталей по ГОСТу во многом зависит от их назначения. По этому признаку из них выделяют стали конструкционные, подходящие для строительных целей и производства деталей в машиностроительной отрасли. Имеют специальную маркировку инструментальные стали, предназначенные для изготовления всевозможных инструментов, штамповых, мерительных, режущих и других. В отдельную категорию выделяют стали, наделенные определенными физическими свойствами, такими как особый коэффициент линейного расширения или специальные магнитные и электротехнические параметры. Коррозионностойкие, жаропрочные и жаростойкие стали объединяют в группу сталей со специальными химическими свойствами.

При маркировке сталей обращают внимание на их качество, которое определяется процентным содержанием в них таких вредных примесей, как сера с фосфором. В составе стали обыкновенного качества они присутствуют в количестве, соответственно, 0,06 и 0,07 процентов. По мере уменьшения их содержания стали могут быть качественными, высоко- и особовысококачественными.

Для правильной расшифровки маркировки сталей имеет значение степень их раскисления, то есть показатель удаления из них кислорода. Исходя из данного признака, стали бывают спокойными (раскисленными полностью), они маркируются буквами «СП», проставляемыми после марки. Обозначение «КП» говорит о том, что сталь кипящая (слабораскисленная). А буквами «ПС» помечается сталь, находящаяся по своим показателям раскисления между спокойными и кипящими сталями.

На российском рынке металлопродукции принята буквенно-цифровая маркировка сталей и сплавов. В этой системе обозначений буквы служат для указания названия химического элемента, который содержится в стали, а цифра обозначает его количество. Также буквами указывают степень раскисления.

Индексом Ст маркируется сталь обыкновенного качества. После него следует цифра – условный номер (0-6), обозначающий марку. Чем больше этот номер, тем выше прочностные характеристики стали и больше содержащегося в ней углерода. Затем следует указание степени раскисления. Перед этими обозначениями проставляется индекс группы сталей: А, Б или В, причем для стали группы А индекс обычно не ставят. Буква «А» означает, что сталь гарантированных механических характеристик, «Б» — химического состава, «В» — имеет и то, и другое. Пример маркировки углеродистой стали обыкновенного качества, марки № 2, кипящей, поставляемой с гарантированными механическими свойствами: БСт2КП.

При обозначении углеродистых качественных конструкционных сталей маркировка в начале должна содержать двузначное число по количеству сотых долей процентного содержания углерода, а в конце указывать на степень раскисления. Пример такого обозначения: 08КП. У качественных инструментальных углеродистых сталей маркировка начинается с буквы «У». После нее идет двузначное число, означающее углеродную концентрацию в десятых долях от процента. Примером такой маркировки может служить сталь У8. Если обозначение сталей содержит в конце букву «А», то они относятся к высококачественным.

В маркировке легированных сталей их легирующие компоненты обозначаются определенными буквами. Так, «Х» обозначает хром, «В» — вольфрам, о наличии титана свидетельствует буква «Т», молибдена – «М», алюминия – «Ю». Наличие цифры после буквенного обозначения легирующего компонента говорит о его процентном содержании в стали. Отсутствие такой цифры означает, что данная сталь на 0,8-1,5 процента состоит из указанного легирующего элемента. При обозначении легированных конструкционных сталей маркировка в начале содержит указание на содержание углерода в сотых частях процентного соотношения. У инструментальных легированных сталей маркировка углеродного содержания обозначается только в случаях, когда оно превышает 1,5%, меньшая его концентрация указанию не подлежит.

Особую маркировку имеют отдельные группы сталей. К примеру, шарикоподшипниковая обозначается буквами «ШХ». После них в десятых долях процентного содержания указывают наличие хрома. Так, шарикоподшипниковую сталь с 1,5%-ным содержанием хрома, 0,8-1,5%-ным – марганца с кремнием обозначают маркировкой: ШХ15ГС. Обозначающая сложнолегированную (быстрорежущую) сталь маркировка содержит букву «Р». Цифра, идущая после нее, свидетельствует о содержании в стали вольфрама в процентах. А, к примеру, маркировка Р6М5К5 указывает на содержание в быстрорежущей стали, помимо 6% вольфрама, еще и по 5% кобальта с молибденом. Буквой «А» с цифрой маркируют автоматные стали, например, А12. Цифра в данном случае указывает на содержание 0,12% углерода. Все автоматные стали отличаются довольно высоким содержанием фосфора с серой, а обозначение А40Г, к примеру, еще и указывает на повышенное содержание марганца (около 1,5%).

Для обозначения нержавеющих сталей маркировка стандартных их видов выполняется буквами с цифрами так же, как у конструкционных легированных сталей. А нестандартную нержавейку вместе с прочими сталями опытных образцов принято маркировать буквенными индексами заводов-изготовителей, впервые выплавивших данную сталь, с порядковым номером. К примеру, буквы «ЧС» в маркировке означают Челябинский , «ДИ» — Днепроспецсталь, «ЭП» — Электросталь. Обозначение некоторых сталей может дополняться буквенным индексом, указывающим на способ выплавки, например, «ВИ», то есть вакуумно-индукционный.

При складском хранении металла предусмотрена дополнительная цветовая маркировка сталей. Она наносится на торцы листов или профилей вместе с указанием марки и номера акта приемки Определенным маркам соответствует свой цвет, а рядом с цветовым обозначением стали проставляется цифра, означающая ее категорию. Чтобы такая маркировка удобно читалась, на складе предусмотрена ступенчатая укладка металлопроката.

Физические свойства

Плотность стали 20 составляет 7850 кг\м3. Плавиться начинает при температуре 1500 ºС. Окончательный переход в жидкую фазу происходит при 1600 ºС. Сталь 20 хорошо проводит и накапливает тепло. Коэффициент теплопроводности равен 48 Вт\м*К, а удельная теплоемкость 490 Дж\кг *К. При увеличении температуры сталь расширяется. Коэффициент линейного расширения равен 11,6*10-6 1/град.

Проводит электрический ток. Удельное электрическое сопротивление составляет 220 МОм*мм. Парамагнитен.

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 Кг\мм2, что в 2,5 раза меньше чем у нержавейки. «Течь» (способность деформироваться без увеличения нагрузки) сталь начинает уже при 21-27 кг\мм2. Обладает повышенной вязкостью, что позволяет сплаву справляться с достаточными ударными воздействиями. Ударная вязкость равна 780 кДж\м2. В условия знакопеременных нагрузок работает значительно хуже. Предел выносливости находится на отметке 14 кг\мм2.

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

Описание

Сталь 20ГЛ применяется: для изготовления дисков, звездочек, зубчатых венцов, барабанов и других деталей, к которым предъявляются требования по прочности и вязкости, работающих под действием статических и динамических нагрузок; для изготовления 3-й группы отливок деталей трубопроводной арматуры в северном исполнении с испытанием ударной вязкости KCU-60≥300 кДж/м2 (3,0 кгс·м/см2), работающих при температурах рабочей среды от -60 до +350 °С без ограничения номинального рабочего давления; ответственных литых деталей автосцепного устройства и тележек грузовых и пассажирских вагонов, электро- и дизельпоездов и локомотивов.

Примечание

Технологические свойства

Сталь 20 является высокотехнологичным сплавом. Она хорошо поддается как обработке давлением так резанию. Штампуется как в горячем, так и в холодном состоянии. Не имеет предрасположенности к образованию трещин при обработке давлением.

Сплав относиться к первой группе свариваемости. Ее сварка не требует проведения предварительного нагрева и последующей термической обработки. Сварные швы получаются плотными и при сварке в стык по прочности не уступают цельному металлу.

Также сталь 20 относиться к цементируемой категории сплавов. Процесс цементации заключается в насыщение поверхности сплава частицами углерода. Для этого ее нагревают в специальной среде углекислого газа. Как результат, твердость цементируемого слоя получается до 62 HRC, а сердцевина при этом остается «мягкой» 20-35 HRC. Данная химикотермическая обработка сильно повышает долговечность изделия при воздействии переменных нагрузок.

Виды сталей [ править | править код ]

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, при этом содержание последнего в ней составляет не более 2,14 %, а железа более 50 %. Углерод придает сплаву твердость, но при его избытке металл становится слишком хрупким.

Одним из важнейших параметров, по которому стали делят на различные классы, является химический состав. Среди сталей по данному критерию выделяют легированные и углеродистые, последние подразделяются на мало- (углерода до 0,25 %), средне- (0,25-0,6 %) и высокоуглеродистые (в них содержится больше 0,6 % углерода).

Сталь подлежит обязательной маркировке.

Для уточнения сведений по конкретной марке стали могут использоваться так называемые марочники. 2-е (2003) и 3-е (2011) издания «Марочника сталей и сплавов» под ред. А. С. Зубченко содержат описание около 600 марок сталей и сплавов черных металлов, 4-е (2014) издание — более 700 марок [5] .

Легированные стали, в отличие от нелегированных, имеют несколько иное обозначение, поскольку в них присутствуют элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. К примеру:

• хром
  (Cr) повышает твёрдость и прочность
• никель
  (Ni) обеспечивает коррозионную стойкость и увеличивает прокаливаемость
• кобальт
  (Co) повышает жаропрочность и увеличивает сопротивление удару
• ниобий
  (Nb) помогает улучшить кислостойкость и уменьшает коррозию в сварных конструкциях.

Маркировка элементов сталей [ править | править код ]

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.

Механические характеристики

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.

Буквенные обозначения сталей и их расшифровка

Химический состав многих легированных конструкционных сталей определен ГОСТ 4543–71 «Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия». Этот же стандарт определяет основные буквенные символы для обозначения легирующих элементов. Необходимо учитывать, что в настоящее время выпускают стали с добавками элементов, обозначение которых не предусмотрено стандартом. В этом случае элементы в марке стали обычно обозначают по первым буквам названия.

Читать также: Какие светодиоды ярче светят

Условные буквенные обозначения основных легирующих элементов приведены ниже.

— это классификация сталей по их химическому составу и физическим свойствам. В России, США [1] , Европе [2] , Японии [3] и Китае [4] используются различные способы маркировки для аналогичных сталей.

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.

Сталь 20 относится к черному металлолому. Она не содержит в себе никаких дорогостоящих химических элементов. Процесс выплавки давно отработан и не требует относительно крупных финансовых затрат. В связи с этим, цена на нее также не отличается высоким значением.

Одна тонна лома стоит ориентировочно 28 000 – 30 000 рублей. Значение цены зависит от двух факторов:

• Наличие следов коррозии.
• Объем партии. Как правило, пункты приема металлолома делают наценку при сдаче лома от 1000 тонны.

Оцените статью:
Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

Источник статьи: http://pressadv.ru/stali/stal-20gl-rasshifrovka.html