Stal 20: GOST, właściwości, właściwości i zastosowanie

Czyste żelazo charakteryzuje się ograniczonąlista właściwości i jako główny metal nie jest bardzo interesujący. Ale oparte na nim stopy mają olbrzymie możliwości, wystarczy określić skład chemiczny i przeprowadzić właściwą obróbkę cieplną.

Najpopularniejsza stal konstrukcyjna

Wszystkie stale na bazie żelaza są klasyfikowane jako czarnemetalurgii i mają liczne klasyfikacje. Produkowany jest według różnych parametrów: składu chemicznego, przeznaczenia, zawartości szkodliwych pierwiastków, wytrzymałości i wiązkości, elastyczności i wielu innych. Strukturalne - stały się najbardziej powszechne w zastosowaniu. Niektóre z nich mają uniwersalne właściwości i wymienność.

Stal konstrukcyjna 20 odnosi się doklasa średnio-węglowa, ma strukturę ferrytyczno-perlityczną. Jakość stali, tj. Ma zmniejszoną zawartość szkodliwych pierwiastków: siarki i fosforu. Brak ograniczeń spawalności. Optymalna kombinacja wytrzymałości i plastyczności sprawia, że ​​jest to po prostu uniwersalny materiał do produkcji wyrobów walcowanych, części poddanych dalszej obróbce termomechanicznej i termochemicznej (cementowanie, cynkowanie i chromowanie).

Dwadzieścia znalazło zastosowanie

Stal 20, której właściwości mogą się różnićduże limity przy pomocy obróbki chemiczno-termicznej, termomechanicznej, są najbardziej poszukiwane w produkcji rur w produkcji części o twardej powierzchni i miękkim środku. Mogą to być: wały, koła zębate, koła zębate, śruby, haki dźwigowe, kształtki, arkusze dziurkujące (tektura falista), nakrętki i śruby do nieistotnego mocowania. Produkowane rury o takim gatunku stali są używane do przesyłania gazów, pary, nieagresywnych cieczy dostarczanych pod ciśnieniem. Są to rury z przegrzewaczami, rurociągami, kotłami wysokociśnieniowymi i kolektorami.

Zmiana struktury za pomocą obróbki cieplno-chemicznej

Jedna i ta sama marka może ją zmienićcharakterystyka za pomocą obróbki cieplnej. Gatunek stali 20 ma dobre właściwości plastyczne, dlatego produkty z niego otrzymywane są kilkoma metodami: odlewania, walcowania na zimno lub na gorąco lub ciągnienia. Po uzyskaniu szczegółowych informacji za pomocą metod odlewania można zastosować obróbkę chemiczno-termiczną. Celem tej procedury jest uzyskanie twardej warstwy odpornej na zużycie, która nie jest podatna na korozję, oraz miękkiego środka z tworzywa sztucznego.

Aby to zrobić, gotową część umieszcza się wodpowiedni nośnik (obkladyvaetsya sucha substancja węglowa jest umieszczony w gazowym lub ciekłym środowisku), a następnie utrzymuje się od kilku godzin do około 1,5 dni w wysokiej temperaturze. Obróbka części do tego punktu musi być zakończona, ponieważ po obróbce cieplno-chemicznej produkt będzie miał ostateczną strukturę. Element nasyca górną warstwę produktu (od 0,3 do 3,0 mm), poprawiając w ten sposób jego strukturę i właściwości.

W zależności od zastosowanej substancji, leczenieNazywa: cyjanowania (cynkowanie) nawęglania (węgiel), chrom (chrom). Węglowy nadaje wytrzymałość, - odporność na korozję, cynk, chrom, oprócz wszystkich wymienionych, sprawia, że ​​na powierzchnię zwierciadła.

Zmiana struktury przez obróbkę

W przeciwieństwie do poprzedniej metody przetwarzania,który jest wykonywany wyłącznie w celu nadania twardości górnej warstwie metalu, a elastyczność w obróbce wewnętrznej termomechanicznej jest jedną z metod kształtowania. Stal 20 może być odkształcony albo na gorąco, albo na zimno. Każdy typ ma swoje zalety i wady. Ale są one używane w oparciu o najbardziej niezbędne właściwości.

Gorące odkształcenia są stosowane do produktów,o grubości ścianki większej niż 5 mm. Od kiedy metal jest ogrzewany, tworzą się łuski i odwęglona mikrowarstwa (niepożądana struktura), wówczas ten rodzaj walcowania w przypadku cienkościennych części jest niewłaściwy. Ma jednak jedną wielką zaletę w porównaniu z deformacją na zimno.

Zimne odkształcenia są stosowane do części,o grubości mniejszej niż 5 mm. Do ciągnienia na zimno odpowiednie są tylko "miękkie" rodzaje stali. Podczas walcowania metal ulega znacznemu odkształceniu lub stwardnieniu. Prowadzi to do zwiększenia wytrzymałości i obecności dużych naprężeń w strukturze. Taki metal nie może być ogrzewany ze względu na cienkie ściany (aby spędzić wakacje, czyli przywrócić starą strukturę). Jest bardziej podatny na zniszczenie podczas uderzeń i innych obciążeń dynamicznych. Konstrukcyjna stalowa rura (stal 20) jest zróżnicowana metodami produkcji i wynikającymi z niej właściwościami technicznymi, które mają wpływ na zastosowanie. Do produkcji każdego rodzaju rur są GOST, standardy, wyposażenie.

Rury walcowane na zimno z prostym szwem

Proces produkcyjny rozpoczyna się od przygotowaniataśma stalowa. Aby to zrobić, arkusze są cięte na paski i spawane w jedną długą wstążkę. Wstęga jest podawana do rolek gnących, gdzie przyjmuje kształt rury. Kolejnym etapem jest spawanie. Dla każdego projektu jest to najsłabszy punkt. Aby wyeliminować niedociągnięcia pojawiające się podczas spawania (pojawianie się tlenków i wypalanie węgla) jest całkowicie niemożliwe, ale stosując pewne techniki, można je zmniejszyć. Aby połączyć stal 20, spawanie łukowe stosuje się w atmosferze ochronnej gazu obojętnego (argon) lub spawania indukcyjnego (prądy wysokiej częstotliwości). Rura przechodzi obowiązkową kontrolę spoiny, po czym jest cięta na części o wymaganej długości i przechowywana.

Rury spiralne ciągnione na zimno

Przygotowanie stali do produkcji tego typuRura powtarza ten sam proces, co w przypadku rur o prostym rodzaju szwu. Również identyczne: spawanie, kontrola i przycinanie. Jedynie kąt złożenia taśmy różni się, w której następny szew otacza rurę wzdłuż krzywej spiralnej. Ze względu na swoje cechy konstrukcyjne metoda ta jest najbardziej trwała. I wytrzymuje większe obciążenia rozciągające niż te produkty z prostym szwem.

Bezszwowe rury

Rury bez szwu są szczególnie mocne, mająkilka zalet: nie mają spawania (słabe punkty), w konstrukcji stali nie występują naprężenia, grubość rur jest nie mniejsza niż 5 mm. Ich produkcja jest procesem bardziej złożonym, a przez to kosztownym. Stal 20 jest wyjątkowa, ponieważ rury można wytwarzać na dwa sposoby - na zimno i na gorąco.

Walcowane na gorąco bez szwu

Po podgrzaniu powyżej 1100 ° Cjest wszyta rękawem i tworzy wewnętrzną średnicę. W miarę kontynuacji rysunku rura przyjmuje określone wymiary wewnętrznej, zewnętrznej średnicy i grubości ścianki. Podczas całego procesu temperatura walcowanego produktu pozostaje wysoka. I dopiero po przyjęciu ostatecznej formy rurka zostaje schłodzona. Podczas długotrwałego chłodzenia istnieje urlop, wszystkie negatywne skutki produktów walcowanych są usuwane, zwiększona wytrzymałość i kruchość. Po całkowitym schłodzeniu stal zyskuje 20 cech, które były pierwotnie dostępne. Ten proces technologiczny obejmuje wytwarzanie tylko rur ze ściankami co najmniej 5 mm, a maksymalna grubość może osiągnąć 75 mm.

Ciągnione na zimno bez szwu

W przeciwieństwie do poprzedniej metodyzaobserwował nieznaczny nuans temperaturowy. Obrabiany przedmiot jest podgrzewany, ale po pier- ścieniu pierwotnym tuleja nie jest utrzymywana, a przedmiot obrabiany jest wyciągany w stanie zimnym. Ta metoda różni się od walcowania na gorąco faktem, że możliwe jest wytwarzanie mocnych rur o cienkich ściankach, podczas gdy w metodzie walcowanej na gorąco dostarczane są tylko grube ściany. Dla ostatecznej struktury te dwie metody są identyczne, ponieważ po walcowaniu na zimno rury ulegają normalizacji, przy której struktura jest częściowo przywrócona, a naprężenia opuszczają się.

To nie jest cała lista produktów, które są oparte na stali 20 GOST 1050-74. Potrzeby ludności rosną, pojawiają się nowe pomysły i produkcja. Ale ta marka zmienia jedynie formę i cel, pozostawiając za sobą prawo do istnienia.