Івано-Франківськ сталева плита, лист ст20, ст45, 10ХСНД, 09Г2С, 30ХГСА, 9ХС, метал 1-120мм порізка та доставка
Найбільш затребуваною на ринку вважається марка сталі СТ20. Її застосування виправдане у багатьох галузях виробництва. Якісна вуглецева сталь повинна відповідати стандартам ГОСТ і мати певні характеристики та сферу застосування, існує пара-трійка аналогів іноземного виробництва з ідентичними за складом та функціональним використанням властивостями.
Хімічний склад
Даний вид сталі є своєрідною конструкційною моделлю, яка відрізняється відмінною якістю та міцністю. Виплавка відбувається відповідно до суворих дотримання правил і норм, встановлених ГОСТами. Для кожної моделі є свої стандарти, які описані у відповідному документі.
За складом сталь СТ20 включає наступні елементи:
Fe;
C (0,02%);
Si (0.17 - 0.35%);
Mg - 0.35 - 0.6%;
Ni (0,3%);
Cr (0,2%);
Cu (0,3%);
P (0,035%);
S (0,04%).
Вуглець, що входить до складу, робить сплав неймовірно міцним і твердим. При цьому страждають пластичні характеристики, які помітно падають у процесі виробництва.
Кремній має властивість прибирати зайві молекули водню та азоту зі сплаву. Ці елементи забезпечують дотримання оптимального ступеня пористості та кількості раковин, але негативно впливають на міцність, сильно занижуючи її.
Що стосується марганцю, то він виступає як розкислювач, і відіграє ту ж роль, що і кремній. А саме, знижує ризик появи тріщин під час експлуатації та під час термообробки (при зварюванні та куванні).
Фосфор і селен використовують у сталі як домішки. Вони підвищують крихкість деталей і зменшують їхню в'язкість. Крім того, покращується динамічна стійкість до зовнішніх впливів. Інші компоненти підвищують експлуатаційні та антикорозійні властивості матеріалу.
Розшифровка
Довідка. Абревіатура СТ дає інформацію про сталь звичайного складу з вуглецевим вмістом. Цифрою позначається номер складу. Поруч із тим чи іншим видом сталі можна побачити ряд певних символів, які вказують на спокійний стан – сп, пс – напівспокійний стан та кп – киплячу.
Спокійна сталь утворюється повним винятком кисню. Для цього вводиться в сплав кремній та марганець.
У цьому сплаві знаходиться дуже невелика кількість оксидів заліза. Це зумовлює функціонування матеріалу без виділення специфічних речовин у газоподібному вигляді.
Сплав у ковші застигає швидко і сталь на виході має щільну структуру та однорідність. Верхня частина покрита газовою раковиною. Газ швидко випаровується при механічних маніпуляціях, що виробляються з брусками.
Киплячий варіант сталі утворюється шляхом розкислення марганцю. У ньому перевищено відсоток вмісту заліза, через що відбувається взаємодія з вуглецем. Відбувається виділення вуглекислого газу. Утворюються газові бульбашки, які виглядають як кипляча маса.
Ця деталь має високий відсоток пористості. Але цей варіант досить низька ціна над ринком, а після використання не утворюється шкідливих відходів. Напівспокійна сталь знаходиться між описаною спокійною та киплячою.
За видами обробки сталь цієї марки ділять на ковану, калібровану, гарячекатану та сріблянку. Остання має круглу основу та покрита спеціальним складом.
Основні характеристики та властивості
Фізичні та технологічні властивості стали марки СТ20 описані в таблицях №1 та №2.
Технологічні властивості
Кування Початкова температура кування становить 1280 °С, кінцева - 750 °С. Охолодження проводиться на повітрі
Зварюваність Зварюється без обмежень. Виняток становлять лише деякі деталі, які піддавалися хімічній та термічній обробці
Оброблюваність різанням У гарячекатаному стані при НВ 126 - 131 і Q = 450 - 490 МПа. Кv твердий сплав дорівнює 1,7, Кv швидкорізальна сталь становить 1,6
Флокеночутливість Не чутлива
Схильність до відпускної крихкості Не схильна
Види прокату
Існує дві основні технології отримання прокатного профілю із сталі 20:
Гаряче деформування – застосовується для прокату заготовок понад 4 мм завтовшки. Гаряче деформування призводить до утворення окалини, що є основним недоліком цієї технології.
Холодне деформування; застосовується для прокату тонких заготовок (до 4 мм). Внаслідок холодного деформування підвищується міцність сплаву завдяки наклепу.
Види виробів із сталі 20
профіль усіх різновидів: швелер, лист, двотавр, кутник, пруток, дріт;
труби безшовні, високоміцні, одержані способом волочіння (холодного або гарячого);
труби цільнозварні холоднокатані, зварені із цільного листа стали 20 по довжині труби.
Стандарти виробництва
сортовий прокат, у тому числі фасонний – ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8240-97;
калібрований пруток - ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78;
шліфований пруток та сріблянка — ГОСТ 14955-77;
лист товстий - ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74;
лист тонкий - ГОСТ 16523-97;
стрічка - ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70;
дріт - ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91;
поковки та ковані заготовки - ГОСТ 8479-70;
труби - ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.
Призначення та застосування
Сталь 20 відноситься до найпоширеніших марок сталі у вітчизняній промисловості, її універсальність дозволяє виробляти практично всі види металевих виробів. Основні сфери застосування стали 20:
Машинобудування. Зі сталі 20 роблять кріпильні пристрої, сполучні елементи механізмів, шестерні, черв'яки, кронштейни, вали підшипники, вкладиші.
Трубопроводи. Зі сталі 20 роблять труби зварні і безшовні, запірну арматуру і перехідники; хрестовини, накидні гайки, ніпелі, штуцери, шестигранники, муфти, крани, колектори, перегрівачі, частини котлів, що працюють під високим тиском.
Будівництво. Кріплення, гаки, що несуть ферми, балки та багато іншого. У будівництві сталь 20 популярна завдяки гарній зварюваності, задовільній міцності та доступності.
Три види стали 20 за рівнем розкислення
Розкислення - це видалення кисню зі складу сталі 20 із метою знизити показник крихкості при гарячій обробці. Ступінь або рівень розкислення інакше можна назвати ступенем виділення газів при затвердінні сталі. Інтенсивність виділення газів або кипіння сильно позначається на структурі застиглого металу, відповідно, чим вищий рівень розкислення, тим цілішою і міцнішою буде структура.
Спокійна та напівспокійна сталь
Сталь, що розкислюється кремнієм та марганцем, може бути максимально очищена від вмісту кисню. Для такої сталі характерна цілісна структура без бульбашок і досі, т.к. сплав застигає у спокійному стані, без активного виділення газів. Утворення усадкової раковини відбувається у верхній частині, вона видаляється механічним шляхом.
Спокійна сталь дорожча за киплячу і напівспокійну, т.к. складніше у виробництві. Вона використовується при виготовленні виробів із високими вимогами до міцності, наприклад, для несучих конструкцій, залізничних колій тощо.
Напівспокійна сталь; середній стан між спокійною та киплячою сталлю, характеризується середньою пористістю. Вона буває різної якості та застосовується для виготовлення зварних конструкцій, заготовок для трубного прокату, кріплень.
Спокійна сталь має найвищі показники міцності та надійності, але її використання може бути економічно невигідним у тих галузях, де до сталевих виробів не пред'являються високі вимоги.
Кипляча сталь
Сталь 20, процес розкислення якої здійснюється завдяки марганцю, містить найбільшу кількість розчинених газів та оксидів заліза. При затвердінні окропу активно виділяється азот і вуглекислий газ, утворюються множинні бульбашки і пори. Така сталь поступається спокійній і напівспокійній сталі за міцністю, але має низку позитивних характеристик. Вона відмінно штампується, процес її виробництва простіше та дешевше, виробництво – безвідходне.
Сталь, що кипить, підходить для виробництва виробів, які не піддаються високим навантаженням при експлуатації. Це можуть бути різні види огорож, листова обшивка та інші металоконструкції.
Механічні властивості
Сталь 20 відрізняється високими механічними показниками, такими як пластичність, твердість та міцність. Високий показник ударної в'язкості дозволяє стали гідно витримувати підвищення динамічних навантажень. Міцність покращується термічною або механічною обробкою - наклепом, прокочуванням роликами, відпалом, нормалізацією.
Питома вага сталі становить 7.85 г/см3. Максимальний коефіцієнт лінійного розширення ст 20 = 14,8 10-6 град-1 при температурах 27-700°С. Показники для каліброваної гарячекатанної сталі 2-ї категорії: тимчасове опір розриву 410 МПа, відносне подовження після розриву 25%, відносне звуження 55%, твердість за Брінеллем 4,8.
Технологічні властивості
Сталь 20 - високотехнологічний метал, що відноситься до категорії цементованих. Процес цементації є насичення поверхні виробу вуглецем шляхом нагрівання в спеціальному середовищі. В результаті такої обробки верхній шар виробу набуває показника твердості до 62 HRC, що в три рази вище, ніж у серцевини. Метал добре піддається ковці, різанні та пайці, не схильний до утворення тріщин, зберігає високу щільність. Для зварювання застосовні всі популярні методи – АДС, КТС, РДС, зварювання під флюсом тощо. Тип обладнання залежить від обраної технології зварювання.
