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 |