Сталь 20

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
×