Сталь 20 характеристики, свойства, область применения

В большинстве случаев рабочие качества металла зависят от концентрации углерода, так как с увеличением его концентрации увеличивается твердость поверхности, как и хрупкость. Очень популярным металлом можно назвать сталь 20. Применяется она в машиностроительной области в течении долгого периода. Марка стали 20 обладает рабочими качествами, которые подойдут для создания подшипников скольжения, труб, валов и множества прочих изделий. Государственные нормы формируют состав Ст 20. Во много расшифровка определяет то, какие элементы химии включаются в состав. Сталь 20 ГОСТ применяется исключительно при маркировке металлов, которые производятся на территории бывших советских республик. В прочих государствах используются свои нормы, но состав и рабочие качества остаются схожими.

Состав

Для обеспечения большого срока службы состав оставляется сбалансированным. По мимо этого, в составе нет немалого количества легирующих компонентов, благодаря чему обеспечивается простота производства. Состав стали 20 отличается так:

1. Главная составляющая металла предоставлена железом. Критерий его концентрации составляет 98%.
2. Как раньше было отмечено, главные характеристики эксплуатации зависят от численности углерода и равномерности его распределения. При маркировке указывается конкретно данный элемент, в рассматриваемом случае его концентрация 0,2%. Необходимо учесть, что в документации нормативной базы указывается предел, которому должна подходить марка: от 0,17 до 0,24%.
3. В составе также отмечается высокая концентрация магния и кремния: первый компонент в границе 0,35-0,65%, второй 0,17-0,37%. Такие элементы также в большинстве случаев формируют характеристики эксплуатации металла.
4. В составе есть и остальные элементы химии, в том числе вредные. Их концентрация выдерживается в строгом пределе, так как их наличие оказывается основой снижения надежности и прочности, прочности и ухудшению иных качеств.

Не обращая внимания на то, что процесс легирования намного повышает стоимость металла, данный процесс дает возможность значительно расширить свойства материалов. Примером назовем добавление в состав хрома, за счёт которого структура становится более стойкой к действию влаги. Все нержавеющие стали имеют больший коэффициент концентрации хрома в составе.

Главные характеристики и свойства

При подборе металла уделяют достаточно внимания ключевым свойствам. К ним отнесем:

1. Критерий твердости. Он может варьировать в огромном диапазоне и зависеть от того, была ли проведена термообработка. Твердость стали 20 выдерживается на уровне 163 МПа. Этого достаточно для производства всевозможных изделий, которые обладают большой устойчивостью к износу.
2. Также принимается во внимание и плотность. Меньшей плотности материалы применяются для производства изделий, которые станут обладать маленьким весом. В рассматриваемом случае критерий составляет 7,85 к/см 3 .
3. Анализируя главные характеристики принимается во внимание предел текучести и прочностный предел. Они рассматриваются при разработке самых разных проектов. Металл Ст 20 может улучшаться для того, чтобы сделать больше свойства материалов.
4. Структура отличается тем, что не предрасположена к отпускной хрупкости и появлению флокенов.
5. Проводимая термическая обработка стали 20 дает возможность значительно расширить срок эксплуатации изделия. Проходит она при конкретных режимах. Например, для ковки структура нагревается до температуры 1 280 градусов по Цельсию.
6. Если понадобится имеется возможность проводить сваривание деталей.
7. Вязкость к ударам стали 20 определяет то, что металл практически всегда используется во время изготовления валов и прочих таких изделий, которые могут применяться при разработке компонентов, используемых при разработке самых разных механизмов. Модуль упругости также принимается во внимание при рассмотрении ключевых параметров металла.
8. Усредненный показатель теплопроводимости определяет то, что структура может разогреваться очень быстро, однако при этом тепло отводится с большой эффективностью.

Механичные свойства стали 20 формируют очень большое распространение данной марки в машиностроительной и прочих область промышленности. Как раньше было отмечено, технические свойства могут улучшаться при проведении термообработки или легировании. Перестроение структуры металла дает возможность увеличить твердость слоя поверхности, при добавлении иных веществ на основе химии могут придаваться особенные качества, например, устойчивость к коррозии.

Термообработка учитывает изменение структуры за счёт оказания влияния конкретной температуры. Критические точки подбираются в зависимости от свойств химического состава. К свойствам аналогичной процедуры отнесем такие моменты:

1. С целью оказания необходимого влияния применяется необходимое оборудование. Примером можно назвать доменные и электромеханические печи. В течении долгого периода применяли собственно доменные печи, однако они уступают индукционным. Другой вариант выполнения подойдет для установки в маленьких мастерских.
2. Критические точки берутся во внимание при проведении рассматриваемой процедуры. Необходимо учесть, что они уже были выявлены для всех металлов, по этому не надо проводить исследования еще раз.
3. Заготовка разогревается до необходимой температуры, после этого происходит первичное перестроение структуры. Время выдержки также считается существенным критерием, который должен предусматриваться, как и быстрота нагрева.
4. Уделяют внимание и процессу охлаждения. Через чур большие заготовки охлаждаются на воздухе, так как появляются проблемы с разработкой требующейся среды. В течении долгого периода охлаждение проводилось в водной массе, однако это приводило к возникновению окалины. Обеспечить очень хорошое качество термообработки возможно благодаря использованию масла в качестве охлаждающей среды. Но, при охлаждении в масле необходимо учесть большую вероятность образования ядовитого дыма и возгорания поверхности от большой температуры.

Цвета закалки стали

В большинстве случаев после термообработки появляются поверхностные изъяны. Собственно поэтому процедура используется для заготовок или изделий, которые сделаны с учетом припуска. После закалки часто проходит отпуск, который дает возможность минимизировать внутренние напряжения и уменьшить возможность повреждения изделия при падении или появлении ударной нагрузки.

Область использования

Низкая цена определяет то, что сталь 20, использование которой связано с изготовлением всевозможных изделий, стали применять для создания очень разного рода заготовок. Анализируя характерности стали марки 20 и ее сфере использования, отметим такие моменты:

1. Очень часто используется при котлостроении. Примером назовем изготовление труб и ТЕНОВ разного назначения.
2. В промышленность поставляются заготовки в виде прутка или листа.
3. Достаточно часто сталь становиться лучше путем цементации. Это дает возможность повысить твердость поверхности, но пластичную сердцевину. Примером можно назвать разные оси, кулачки и валики, пальцы и шпиндели, толкательные клапана, пальцы рессора и иные элементы, получившие большое распространение в автомобилестроении.
4. На площадки производственного типа поставляется прокат с самым разнообразным диаметром. При этом заготовка обрабатывается резанием при использовании токарного и фрезерного, сверлильного и иного оборудования.
5. Трубы делаются при использовании электрической сварки. Для этого применяется листовая сталь, которая сваривается в точке соприкасания. При использовании метода горячей деформации получают трубы из бесшовного проката, которые обладают большими рабочими характеристиками.

Аналогичные стали используются в течении долгого периода. Необходимо учесть, что температура использования довольно невысокая. Иначе говоря структура может быстро разогреваться, благодаря чему значительно увеличивается эластичность. Также металл не может держать влияние невысокой температуры, так как она выполняет структуру более хрупкой. Значительно расширить область использования стали 20 смогли при правильном проведении термообработки, а еще легировании структуры.

Аналоги стали 20

Как раньше было отмечено, рассматриваемые нормы маркировки используются исключительно при изготовлении металла на территории бывших советских республик. Заграничные изготовители проводят выпуск немалого количества заменителей, которые обладают схожими рабочими характеристиками. Производство стали 20 налажено в Америке, Германии, Японии и множества прочих странах Европы. Заграничные аналоги обладают немного другим химическим составом, но рабочие качества в большинстве случаев схожи. Если рассматривать аналоги с иным химическим составом, то можно уделять большое внимание стали 30, 40Х и иным легированным сплавам. По собственным главным качествам они немного отличаются, но все же используют во время изготовления похожих изделий.

Напоследок напомним, что невысокая концентрация углерода определяет необходимость в проведении термообработки. Достаточно часто делается закалка, а еще отпуск, которые дают возможность увеличить твердость и устойчивость к износу поверхности, однако при этом уменьшить хрупкость. Проходит цементация и остальные процедуры внесения веществ на основе химии в верхний слой. Например, цементация дает возможность значительно расширить твердость изделия. Большое число процессов предполагают использование особенного оборудования. По этому дома провести улучшение металла не выйдет.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.