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 |