к какой группе материалов относится сплав марки а20
Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости резанием А20
На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки А20.
Классификация материала: Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости резанием
Дополнительные сведения о материале: Углеродистая сернистая сталь
Применение: Мелкие детали машин и приборов, малонагруженные детали сложной конфигурации, к которым предъявляются требования высокой точности размеров и качества поверхности, после цементации и цианирования — малонагруженные детали, к которым предъявляются требования износостойкости и повышенного качества поверхности.
| Сортамент | Размер | Напр. | s в | s T | d 5 | y | KCU | Термообр. |
| — | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м 2 | — |
| Прокат горячекатан., ГОСТ 1414-75 | 450 | 20 | 30 | |||||
| Прокат калиброван. нагартован., ГОСТ 1414-75 | 530 | 7 |
| Свариваемость: | не применяется для сварных конструкций. |
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
В таблице указаны точные и сходные по составу аналоги.
| США | Германия | Франция | Китай | Болгария | Румыния | Чехия | |||||||||
| — | DIN,WNr | AFNOR | GB | BDS | STAS | CSN | |||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Внимание! Вся приведённая информация о А20 носит ознакомительный характер. Все интересующие Вас характеристики необходимо уточнять у специалистов.
А30 Детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и детали, к которым предъявляются повышенные требования к качеству поверхности, работающие при повышенных напряжениях и давлениях (оси, валики, втулки, кольца, шестерни, пальцы, винты, болты, гайки).
А12 Оси, валики, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты и другие малонагруженные мелкие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и к которым предъявляются повышенные требования по качеству поверхности и точности размеров.
А35 Детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и детали, к которым предъявляются повышенные требования к качеству поверхности, работающие при повышенных напряжениях и давлениях (оси, валики, втулки, кольца, шестерни, пальцы, винты, болты, гайки).
А35Е для молотовых штампов, бандажей и матриц
А40ХЕ Для молотовых штампов, бандажей и матриц
А40Г Детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и детали, к которым предъявляются повышенные требования к чистоте, поверхности, работающие при повышенных напряжениях и давлениях: оси, валики, втулки, кольца, шестерни, пальцы, винты, болты, гайки, ходовые винты.
А45Е Для молотовых штампов, бандажей и матриц
АС14 Для изготовления паропроводных и пароперегревательных труб установок сверхвысокого давления с длительным сроком службы при температурах до +700 °С- фасонных профилей высокой точности
АС40 Для изготовления молотовых штампов, бандажей и матриц
АС40Х Для изготовления деталей автомобилестроения
АС45Г2 Для изготовления валиков масляных насосов в автомобилестроении
АСЦ30ХМ червяки рулевого управления автомобиля
АЦ20ХГНМ шестерни и коробки перемены передая автомобиля
Сталь 20: качественные характеристики и области примения
Общие данные
| Заменитель |
| Сталь 15, Сталь 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.
Преимущества стали и его недостатки
Марка стали 20 имеет основное достоинство – этот высококачественный сплав с хорошими технологическими характеристиками можно приобрести по умеренной цене. При использовании металла для производства продукции отмечаются его преимущества:
При использовании металла необходимо учитывать его главный недостаток – появление признаков коррозии на поверхности. Для недопущения такого процесса необходимо покрытие специальным защитным химсоставом (гальваника).
Расшифровки маркировки
Сталь 20 — углеродистая. Именно процентное содержание вещества – углерода, определяет название сплава. По ГОСТу 1050-88 его должно быть от 0,17 до 0,24%, или среднее значение – 0,2%. Оно и используется для маркировки металла.
Состав и структура
Основа — железо. Дополнительные компоненты:
От количества дополнительных компонентов зависят свойства, параметры готовой продукции. Для их изменения состав может насыщаться разными легирующими добавками.
Массовая доля элементов стали 20 по ГОСТ 1050-2013
| C (Углерод) | Si (Кремний) | Mn (Марганец) | P (Фосфор) | S (Сера) | Cr (Хром) | Ni (Никель) | Cu (Медь) | Fe (Железо) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0,17 – 0,24 | 0,17 – 0,37 | 0,35 – 0,65 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | 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 | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | 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 | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Нормализация | |||||||
| КП 175 | 245 | > 410 | > 25 | > 55 | |||
Свойства по стандарту ГОСТ 2284-79
| Сортамент | Предел текучести, σ0,2, МПа | Временное сопротивление разрыву, σв, МПа | Относительное удлинение при разрыве, δ5, % |
| Лента отожженная | – | 310-540 | 18 |
| Лента нагартованная | – | 490-830 | – |
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
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
| σ-1, МПа | τ-1, МПа | n | σB, МПа | σ0,2, 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. |
Химические свойства
У материала невысокая химическая устойчивость к большинству кислотных соединений. Если на поверхность попадёт влага, на ней останется ржавчина. Из-за неё сильно ухудшается внешний вид, прочность.
Чтобы защитить материал от коррозии, следует наносить гальванические покрытия (хром, цинк, прочие схожие соединения).
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 |
Уровень раскисления
Особенности термообработки
Для материала предусмотрена термообработка – закалка, отпуск, отжиг. После их выполнения изменяется ферритно-перлитная структура, которая преобразуется в мартенситную. Происходит уменьшение пластичности материала с одновременным увеличением его прочности.
При нагреве заготовок используются печи двух видов – индукционные, доменные. Для закалки выдерживается температурный режим от 790 до 820оС. Время нахождения изделий в печи может быть разным, определяется технологией. Охлаждение выполняется на воздухе, в масле или воде. Для отжига выполняют нагрев заготовок до 160 – 200оС.
Зависимо от степени раскисления можно выделить три типа стали:
Третий вид — полустойкий сплав. Представляет собой комбинацию двух вариантов.
Виды прокатного профиля
Прокатный профиль из СТ 20 получают одним из двух способов:
Этими методами получают следующие виды проката:
Изготовление
Материал применяется для изготовления разного вида проката:
Горячее деформирование — востребованная технология проката металла, но на поверхностях образуется окалина, из-за которой снижается прочность материала.
Основные отличия Стали 20 от Стали 20А
Добавление буквы «А» в конце обозначения Стали 20, указывает на то что Сталь 20А относиться к категории — сталь высококачественная. Основные отличия в химическом составе это более жёсткие требования по содержанию Серы (S) и более широкие по содержанию Углерода (С) (смотреть таблицу).
| Химический элемент | % | |
| Сталь 20 | Сталь 20А | |
| Углерод (C) | 0.17-0.24 | 0.15-0.25 |
| Сера (S), не более | 0.04 | 0.035 |
Следовательно Сталь 20А менее подвержено охрупчиванию.
Сферы применения
Определенные технические характеристики стали 20 объясняют ее применение в разных направлениях промышленности:
Из этого металла производят:
Изделия из этого сплава изготавливаются по определенным государственным стандартам:
В ГОСТах указываются основные требования к готовой продукции, ее испытания для допуска в продажу.
Стоимость тонны стали
СТ20 включена в класс чёрных металлов. Стоимость тонны лома зависит от региона приобретения и колеблется в пределах 28000-30000 рублей.
Стоимость складывается из ряда факторов, среди которых коррозийные следы (их появление возможно в результате хранения материала) и объём партии. Сдача лома обуславливает повышение цены. В подобном случае наценка осуществима лишь при реализации тысячи тонн и более.
Аналоги материала
Для некоторых изделий допускается замена материала сталью, имеющей аналогичные качества. Продукция российских производителей — сталь 40Х, 30, 25, 15. Металл-заменитель может поставляться из-за рубежа – 20 (Китай), S20C (Япония), 1020, 1023 (США), C22R (Германия).
Зарубежные аналоги Стали 20
- что такое рефинансирование кредита и как оно работает
- какая ванна лучше держит тепло акриловая или чугунная