Сравните сталь а20 и 10 кратко
Обновлено: 02.07.2024
Сталь 20 относится к конструкционным углеродистым качественным сталям. Применяется для изготовления деталей, требующих большой вязкости и не подвергающихся при эксплуатации напряжениям. В частности эта сталь применяется для изготовления неогневой аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов: реакционных камер, эвапораторов, ректификационных колонн, газосепараторов, корпусов теплообмеников и других сосудов, а также приварных фланцев. В нефтяном машиностроении изготавливают сердечники поршней грязевых насосов, сухари кованных бурильных ключей, оси, соединительные муфты, пальцы крецкопфов и шестерни привода насоса компрессоров, различные болты, гайки, винты, шпильки, вилки, рычаги, шайбы и т.д.
После нормализации или без термообработки из стали 20 изготавливают 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.
Расшифровка стали 20
Число 20 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали 20 равно 0,2%.
Заменители и аналоги
- С22 — Германия DIN
- 1.0402 — Евронормы (EN)
- 1020 — США (AISI, ASTM)
- XC18, AF 40 C20, AF 42 — Франция (AFNOR)
- 050A20- Великобритания BS
- S 20 — Япония JIS
- 12024 — Чехия (CSN)
- 20 — Польша(PN/H)
Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)
| C, углерод | Mn, марганец | Si, кремний | P, фосфор | S, сера | Cr, хром | Ni, никель | Cu, медь | As, мышьяк |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| не более | ||||||||
| 0,17-0,24 | 0,17-0,37 | 0,35-0,65 | 0,25 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
Термообработка Стали 20
Для повышения поверхностной твердости и, следовательно, увеличения стойкости против износа детали, изготовленные из стали 20, в ряде случаев подвергаются цементации или цианированию (например, пальцы крейцкопфов, шестерни, оси).
Цементация производится при температуре 910—930 °С; цементованные изделия закаливаются с температуры 780—800° С в воде и отпускаются при 150—180 °С. Цианируют, как правило, в ваннах из расплавленных солей, содержащих 20—25% цианистого натрия, при температуре 820—850 °С в течение 20-40 мин. При таком режиме цианирования можно получить цианированный глубиной 0,2—0,3 мм. После цианирования и закалки с отпуском при 150-180 °С изделия имеют твердость на поверхности HRC 62—64.
Механические свойства
Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
Механические свойства стали после ХТО
Предел выносливости (n = 10 7 )
| Характеристики прочности | σ-1, МПа | τ-1, МПа |
| σ0,2 = 320 МПа, σв = 500 МПа, | 206 | — |
| σ0,2 = 310 МПа, σв = 520 МПа, | 245 | — |
| σ0,2 = 280 МПа, σв = 490 МПа, | 225 | — |
| — | 127 *1 | — |
| σ0,2 = 280 МПа, σв = 420 МПа, | 193 | — |
| — | 255 | 127 *2 |
*1 — Нормализация при 910 °С, отпуск при 620 °С.
*2 — Цементация при 930 °С, отпуск при 190 °С.
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см 2 |
| 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 | 3 | 100 | — |
| 1100 | — | 30 | 59 | 100 | — |
| 1200 | — | 20 | 64 | 100 | — |
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | |||
| +20 | -20 | -40 | -60 | |
| Отжиг | 110 | 68 | 47 | 10 |
| Нормализация | 157 | 109 | 86 | 15-38 |
Примечание. σ 400 1/10000 = 98 МПа;
σ 475 1/100000 = 35 МПа;
σ 450 1/10000 = 120 МПа;
σ 475 1/1000000 = 78 МПа;
σ 450 1/1000 = 59 МПа;
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750. Охлаждение на воздухе.
Свариваемость — сваривается без ограничений, кроме деталей после ХТО.
Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.
Обрабатываемость резанием — Kv тв.сп = 1,7 и Kv б.ст = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 126—131 и σв =450—490 МПа.
Флокеночувствительность — не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Механические свойства при Т=20oС материала 20А .
Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Трубы, ГОСТ 21729-76 392 22
Применение: Для изготовления труб
[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]
Буква А стоит в начале, т. е. это автоматная сталь. (для качественных сталей буква А стоит в конце маркировки). Т. е. улучшенной обрабатываемости резанием за счет повышенного содержания серы и фосфора. Углерода в районе 0,2%. Для не ответственных деталей.
Знать все о стали А20 вполне актуально для большого количества потребителей металлопродукции. Внимания заслуживают расшифровка этой марки и ее характеристика, основные сферы применения. А также надо основательно ознакомиться с видами поставки такого сплава и его основными аналогами.
Состав и расшифровка
Поэтому можно считать, что это классическая малоуглеродистая сталь.
Характеристики и свойства
Критическая позиция Ar1 достигается при 685 градусах. Если металл прогреть дополнительно на 50 градусов, он переходит в состояние Ac1. На температуре 840 градусов достигается точка Ar3, она же Arcm. А добавив еще 26 градусов, выводят сталь А20 в точку Ac3, также известную металлургам как Acm. Сварка такого сплава не допускается.
Он восприимчив к образованию флокенов. При этом отпускная хрупкость все же не характерна для этой марки стали. Горячекатаный прокат из нее должен отвечать положениям ГОСТ 1414 от 1975 года. Согласно ему нормативная твердость материала составляет 168 МПа. Тот же стандарт применяется и для калиброванного нагартованного металлопроката, но в этом случае установлена уже твердость 217 МПа.
Ковать сталь А20 начинают при 1180 градусах. Постепенно она должна быть понижена до 850 градусов. Точат такой материал как твердосплавными, так и быстрорежущими резцами. Скорость прореза (проточки) в этом случае составляет 60 и 70 м за 60 секунд соответственно. Иногда приходится наращивать твердость поверхностного слоя, поскольку изначальная сопротивляемость износу не удовлетворяет технологов и термистов.
Решение такой задачи возможно благодаря цианированию либо цементации. Подобные процедуры используют по отношению к шестеренкам, пальцам крейцкопфов и механическим осям. Разумеется, это не исчерпывающий список подобных деталей. Для нормального хода цементации должна поддерживаться температура не ниже 910 и не выше 930 градусов.
Когда заготовка или изделие окончательно цементованно, требуется его закалка при 780-800 градусах.
Оптимально проводить закаливание в воде. Дальше приходит время металлургического отпуска, проводимого в диапазоне 150-180 градусов. Для цианирования преимущественно применяют соляные ванны. Расплав в них содержит от 1/5 до 1/4 цианистого натрия. Процедура идет при температурах от 820 до 850 градусов.
Процедура идет от 20 до 40 минут. Глубина цианирования варьируется от 0,02 до 0,03 см. Когда металл цианировали, его закаливают. Дальше производится отпуск при 150-180 градусах. В итоге поверхностная твердость составляет от 62 до 64 баллов по шкале HRC.
Виды поставок и аналоги
Широкое распространение получили такие варианты продажи стали А20, как:
прокат сортового типа;
пруток с калибровкой;
пруток, подвергаемый шлифовке;
стальной круг по ГОСТ 2590-2006 или 7417-75 (калиброванный);
круг со специальной отделкой поверхности (по ГОСТ 14955 от 1977 года);
калиброванные и горячекатаные шестигранники.
Применение
Из стали А20 часто создают небольшие детали машин и аппаратов. Допускается изготовление слабо нагруженных изделий усложненной конфигурации. Такой металл подходит и для формирования заготовок с повышенной точностью функционирования и с особым качеством поверхности. К ним могут применяться особые требования по износостойкости. Сталь А20 может быть использована в разных видах фасонного и сортового металлопроката.
Ее широко применяют в производстве станков и других промышленных машин. Подобный сплав пригодится для производства котлов и прочих теплогенерирующих систем. Допускается изготовление патрубков и фланцев. Вполне можно сделать также части корпуса и обшивку. Поставщики настаивают, что этот металл подходит для получения конструкций, переносящих большое механическое напряжение.
Важную роль может сыграть усиленная термическая обработка. При ее проведении становится возможно сделать детали с особым уровнем прочности и малым износом. Это не только шпиндели и шестеренки, коленчатые, цилиндрические и червячные валы. Речь идет также про звездочки, муфты, и диски фрикционов. Дополнительно стоит упомянуть:
болты анкерного типа;
тройники и патрубки для общеиндустриальных машин;
части энергетических систем и трубопроводов, рассчитанные на рабочее давление более 3900 кПа (в ряде случаев на некоторые позиции отпускают не только отливки, но и поковки).
Кроме перечисленных сфер применения, стоит отметить пригодность стали А20 для выработки деталей с высокой вязкостью, которые при работе не испытывают механических напряжений. Хорошим тому примером является неогневая техника переработки нефти, такая как:
камеры для реакций;
колонны для ректификации;
Инженеры в области нефтяного машиностроения дополнительно упомянут массу болтов и гаек специального назначения. Из стали А20 делают для нее также участки поршней грязевых насосов и оси, шестеренки для приводов компрессорных насосов, вилки, шайбы и рычаги. Еще подобный сплав подходит для получения:
муфт и иных приспособлений с рабочей температурой не выше 450 градусов (с расчетом на эксплуатацию при высоком давлении).
Подвергнув металл ХТО, можно будет получать:
прочие элементы, для которых поверхность должна быть тверда, а прочность центра при этом не принципиальна.
Может кто подскажет как отличается ст.10 от ст.20?Пытаюсь найти трубы,для рамы нашёл ст.20,а для ограждения,труба 20*1,есть только ст.10.Намного ли она мягче или это не так существенно?В интернете конечно есть состав и той и другой,но в данном случае главное твердость/упругость.
Информация к размышлению:у обеих сталей из гугла заменитель ст.15 и продавец сказал что они почти одно и то же.Поэтому и спрашиваю у практиков.
Ст10 - конструкционная сталь. 20 - не помню, но она хуже вроде.
У меня ограждение из трубы 18*1,0 ст10. Достаточно упругие кольца и варится отлично. Варил электродами ОК-46 2,0 мм.
Наоборот. Почитай ссылки, или тоже ломает? ст10 самая дешевая, за это ее и ценят. Но полное гавно, хуже только болотное железо.
Ну плохо, наверное, что я не совсем разобрался с этим. Просто я не сравнивал ст10 и ст20. Тем не менее, скрутил кольца, сварил, подогнал, поставил и летаю.
Построил 3 паратрайка, до этого фюзеляж двухместного самолёта и всё из двадцатки очень классный материал, упругий в меру пластичный варится без проблем не трещит по швам (доступность ассортимента, цена ), известный инженер конструктор Кандратьев в популярной книги "Самолёт своими руками" конца прошлого века писал, что для самоделок самая подходящий материал сталь20, есть и круче но нет возможности в гаражных условиях соблюсти тех условия по термо обработке после сварки. Один минус, надо красить.
Какая нахрен доступность,Александр?В Питере приходиться днем с огнем искать!Некоторые продавцы предлагают трубу 20*1 марки ст.20 аж за 900 руб. /метр погонный. 30*1,5 нашел по 129 руб.,но с доставкой из Екатеринбурга или Самары,правда бесплатно,но ждать7-14 дней!
Сергей мне трудно что либо судить о Питере я в Бобруйске и у нас в строительном магазине сортимент трубы от 8мм до 40мм с толщиной стенки 0.8, 1.0,1.2,1.5, 2.0 и прямоугольного сечения, часть оцинкованная. Производства Белорусь и Россия, что касается цены, две недели назад я купил 30 метров трубы прямоугольного сечения 15\15\1.2 заплатил около 60руб белорусскими
Если по рабоче-крестьянски то цыфра после Ст это кол-во углерода. По традиции споконвеков считается что Ст20 это крайнее что можно по колхозному в сарае варить без всяких заморочек. Дальше т.е. свыше цифры 20 , желательно а еще дальше просто необходимы всякие премудрости перед сваркой во время сварки и после сварки, что не всем доступно. Примерно так если упрощенно.
Еще дополню. Если углерода ниже то тоже варится без проблем но чем ниже тем ближе к пластилину
Валерий абсолютно верно всё сформулировал, из личного опыта ещё раз подтвержу, что двадцатка это то, что нужно.
Читайте также: