Сталь 20Х20Н14С2 - характеристики, состав, ГОСТ, аналоги

Главная / Расходные материалы

Время на чтение: 20 мин

255

Общие данные Основные отличия Стали 20 от Стали 20А

Расшифровка марки

Характеристики стали 20

Конструкционная качественная углеродистая сталь 20

Состав стали марки 20

Характеристика материала 20Л

Применение стали 20

Сферы применения

Достоинства и недостатки

Описание

Сталь 20Л применяется: для изготовления арматуры, фасонных отливок деталей общего машиностроения, изготовляемых литьем по выплавляемым моделям; деталей сварнолитых конструкций и других деталей, работающих при температуре от -40 до 450 °C; отливок деталей паровых, газовых, гидравлических турбин и компрессоров, работающих при температурах от -40 до +350 °С; отливок 2-й и 3-й групп деталей трубопроводной арматуры и приводных устройств к ней (корпусов патрубков под приварку и для литосварных конструкций) с температурой рабочей среды от -30 до +450 °С без ограничения номинального рабочего давления; литых центров колесных пар локомотивов и моторных вагонов электропоездов и дизель-поездов железных дорог колеи 1520 мм в климатическом исполнении УХЛ; отливок деталей оборудования (арматуры) атомных электростанций, станций теплоснабжения, теплоэлектроцентралей, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок; центробежнолитых труб используемых в качестве комплектующих в составе оборудования металлургической, машиностроительной, стекольной, керамической, добывающей и перерабатывающей нефтехимической промышленности, а также предназначенных для изготовления заготовок и деталей, применяемых в составе изделий авиационной и атомной промышленности.

Примечание

Сталь перлитного класса. Допускается применять отливки деталей трубопроводной арматуры из стали марки 20Л до температуры эксплуатации минус 40 °C при условии проведения термической обработки в режиме закалка плюс отпуск или нормализация плюс отпуск с испытанием ударной вязкости KCU-40≥200 кДж/м2 (2,0 кгс·м/см2).

Сферы применения

Определенные технические характеристики стали 20 объясняют ее применение в разных направлениях промышленности:

Производстве трубной арматуры (накидных гаек, штуцеров, фланцев, крестовин, ниппелей).
Изготовлении строительных материалов.
Сборке разных металлоконструкций, машин, судов, промышленного оборудования.

Из этого металла производят:

Бесшовные трубы. Изготавливаются путем холодного, горячего волочения. Их особенность — высокая прочность.
Цельносварные холоднокатаные трубы.
Различные профиля (проволоку, двутавры, швеллера, металлические уголки, листы разной толщины, прутки).

Изделия из этого сплава изготавливаются по определенным государственным стандартам:

ГОСТ 17305-91— производство проволоки разного сечения.
ГОСТ 82-70 — изготовление металлических лент разной ширины.
ГОСТ 16523-97 — производство легких листов малой толщины.
ГОСТ 10704-9 — изготовление труб.
ГОСТ 8479-70 — производство кованых деталей, поковок.
ГОСТ 1577-93 — изготовление металлических листов большой толщины.
ГОСТ 14955-77 — производство серебрянки, шлифовальных прутков.
ГОСТ 7417-75 — изготовление калиброванных прутков.
ГОСТ 8240-97, ГОСТ 1050-88 — производство фасонного, сортового проката.

В ГОСТах указываются основные требования к готовой продукции, ее испытания для допуска в продажу.

Стандарты

Название	Код	Стандарты
Бандажи. Колеса. Оси	В41	ГОСТ 4491-86
Отливки стальные	В82	ГОСТ 977-88, ОСТ 108.961.04-80, ОСТ 26-07-402-83, ОСТ 24.920.01-80, ОСТ 3-4365-79, ОСТ 5Р.9285-95, TУ 26-02-19-75, TУ 108.11.352-87, TУ 4112-091-00220302-2006, СТ ЦКБА 014-2004, TУ 5.961-11151-92
Твердые сплавы, металлокерамические изделия и порошки металлические	В56	ОСТ 107.750001.001-91
Классификация, номенклатура и общие нормы	В20	ОСТ 84-218-85
Сварка и резка металлов. Пайка, клепка	В05	РТМ 108.020.122-78
Трубы стальные и соединительные части к ним	В62	TУ 1333-003-76886532-2014

Дополнительные свойства 20Л

Ближайшие эквиваленты (аналоги) стали 20Л.

США	Германия	Япония	Англия	Китай	Польша
ASTM,AISI	DIN,WNr	JIS	BS	GB	PN
SC1020	1.0446	SC410	GS240	ZG204-415	L20
WCA	1.0619	SC42	—	ZG230-450	—
WCB	GP240GH	SCPH1	—	ZG25	—
J03001	GS-45	SCPH2	—	ZG250-485	—
A1Q	—	—	—	—	—
J02003	—	—	—	—	—
J02508	—	—	—	—	—

Дополнительные свойства по стандарту ГОСТ 977-88

Общее назначение стали 20Л можно охарактеризовать как производство:

деталей, которые при эксплуатации не будут поддаваться большим нагрузкам (упоры, пальцы, копиры, шестерни, пр.),
элементов, предназначенных для эксплуатации в течение длительного времени (при температурах, не превышающих 350 °С),
деталей, эксплуатация которых требует высокой стойкости к истиранию.

После нормализации, и без обработки термическим способом сталь 20Л пригодна для изготовления крановых крюков, вкладышей подшипников и пр. деталей, предназначенных для эксплуатации под давлением при -40 – 450 °С.

Для изготовления деталей и элементов, к которым в процессе эксплуатации определены такие требования, как большая степень прочности поверхности, сталь 20Л подвергают химико-термической обработке (червячные пары, собственно червяки, шестерни).

Востребован сплав 20Л при изготовлении труб и арматуры для трубопроводов и паропроводов (даже при критических показателях транспортируемых сред). Из данной стали производят бесшовные трубы, профили (в том числе сварные) различного сечения.

Все эксплуатационные характеристики 20Л дают возможность изготавливать из неё подшипники валы, заготовки для деталей, элементы сварных котлов, листы под сварку для собственно котлов, и нагревательных аппаратов.

Источник

Химический состав

Стандарт	C	S	P	Mn	Cr	Si	Ni	Fe	Cu
ГОСТ 4491-86	0.17-0.25	≤0.025	≤0.03	0.6-0.9	≤0.5	0.2-0.52	≤0.5	Остаток	≤0.4
TУ 5.961-11151-92	0.17-0.25	≤0.025	≤0.025	0.45-0.9	—	0.2-0.52	—	Остаток	—
TУ 1333-003-76886532-2014	0.17-0.25	≤0.04	≤0.04	0.45-0.9	—	0.2-0.52	—	Остаток	—
СТ ЦКБА 014-2004	0.17-0.25	≤0.04	≤0.04	0.45-0.9	≤0.45	0.2-0.52	≤0.4	Остаток	≤0.4

Fe — основа. По ГОСТ 977-88 массовая доля содержания S и P указана для 1 группы отливок из основной стали. Содержание серы и фосфора в отливках 2 и 3 групп, в кислой и основной мартеновской стали — см. таблицу 4а в ГОСТ 977-88. По ТУ 5.961-11151-92 для отливок 1 и 2 классов массовая доля кобальта в стали не должна превышать 0,20 %, а для отливок, находящихся в зоне прямого облучения — 0,15 %.

Расшифровка марки

Сплав относится, согласно ГОСТу 1050-88, к конструкционным углеродистым качественным сталям, к которым предъявляются более жесткие требования по составу и условиям производства.

Маркировка свидетельствует об усредненном содержании главного компонента (углерода) в сотых долях процента – 0,20%. С увеличением его концентрации повышается поверхностная твердость материала, но одновременно снижается пластичность. Диапазон допустимых концентраций углерода в металле нормативами установлен в пределах 0,17-0,24%.

Марганец и кремний используются в качестве раскислителей. Они способствуют удалению из металла кислорода и других газов, повышающих пористость его структуры. Содержание кремния находится в пределах 0,17-0,35%, марганца – 0,35-0,60%.

В малых количествах в сплаве содержатся и другие элементы, оказывающие положительное влияние на его свойства. Однако их концентрации слишком малы:

никеля – до 0,3%;
хрома – 0,2%;
меди – 0,3%.

Неизбежно присутствие в металле минимальных количеств вредных примесей, ухудшающих его механические свойства:

серы – до 0,04%;
фосфора – 0,035%.

Механические характеристики

Сечение, мм	sТ\|s0,2, МПа	σB, МПа	d10	y, %	кДж/м2, кДж/м2	Твёрдость по Бринеллю, МПа
Отливки деталей ГТУ. Нормализация при 880-900 °С или Нормализация при 880-900 °С, охлаждение на воздухе + отпуск при 630-650 °С, охлаждение на воздухе
100	≥216	≥412	≥22	≥35	≥491	116-144
Нормализация при 870-890 °С, охлаждение на воздухе до 250-300 °С + отпуск при 630-650 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
100	210-245	440-490	30-34	44-64	—	131-143
Отливки с толщиной стенки до 100 мм в состоянии поставки по ТУ 5.961-11151-92. Нормализация при 880-900 °C + Отпуск при 630-650 °C. Критическая температура хрупкости Тко ≤ 55 °C.
—	≥216	≥412	≥22	≥35	≥490	116-144
Нормализация при 870-890 °С, охлаждение на воздухе до 250-300 °С + отпуск при 630-650 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
200	210-265	430-485	19-37	28-64	—	131
Отливки для судостроения. Нормализация при 890-920 °С + отпуск при 630-670 °С, охлаждение на воздухе
—	≥220	≥420	≥22	≥35	≥500	116-144
Отливки с толщиной стенки до 100 мм в состоянии поставки по ТУ 5.961-11151-92. Нормализация при 880-900 °C + Отпуск при 630-650 °C. Критическая температура хрупкости Тко ≤ 55 °C.
—	≥170	≥370	—	≥35	—	—
Центры литые колесных пар вагонов по ГОСТ 4491-86. Нормализация при 940-960 °С (выдержка 2,5-3,0 ч), ускоренное охлаждение до 300-400 °С со скоростью не менее 0,4 °С·с-1 + Отпуск при 640-660 °С, выдержка 2,5-3,0 ч (KCU+20°/KCU-60°)
≥245	≥440	≥22	≥32	≥490/245	—
Нормализация при 870-890 °С, охлаждение на воздухе до 250-300 °С + отпуск при 630-650 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
10	215-225	450-495	27-37	45-63	—	131
Отливки с толщиной стенки до 100 мм в состоянии поставки по ТУ 5.961-11151-92. Нормализация при 880-900 °C + Отпуск при 630-650 °C. Критическая температура хрупкости Тко ≤ 55 °C.
—	≥160	≥370	—	≥33	—	—
Нормализация при 870-890 °С, охлаждение на воздухе до 250-300 °С + отпуск при 630-650 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
100	200-245	420-485	31-33	44-64	—	131-134
Отливки с толщиной стенки до 100 мм в состоянии поставки по ТУ 5.961-11151-92. Нормализация при 880-900 °C + Отпуск при 630-650 °C. Критическая температура хрупкости Тко ≤ 55 °C.
—	≥140	≥360	—	≥32	—	—
Нормализация при 870-890 °С, охлаждение на воздухе до 250-300 °С + отпуск при 630-650 °С, охлаждение на воздухе (указано место вырезки образца)
200	210-255	430-470	14-34	24-61	—	121-143
30	200-265	425-480	31-37	48-63	—	134-143
50	200-275	460-480	31-33	48-57	—	124-143

Сталь марки 20Л

Марка: 20Л (заменители 25Л, 30Л) Класс: Сталь для отливок обыкновенная Вид поставки: отливки ГОСТ 977-88

Использование в промышленности: шаботы, арматура, фасонные отливки деталей общего машиностроения, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С.

Химический состав в % стали 20Л
C	0,17 — 0,25
Si	0,2 — 0,52
Mn	0,35 — 0,9
Ni	до 0,3
S	до 0,045
P	до 0,04
Cr	до 0,3
Cu	до 0,3
Fe	~99

Зарубежные аналоги марки стали 20Л
США	1A, Gr.WCA, J02002, J02502
Германия	1.0443, 1.0619, GP240GH, GS45
Япония	SC450, SCPH1
Франция	FB-M
Англия	430A
Италия	GC20
Польша	L20
Чехия	422643
Австрия	GS45

Дополнительная информация и свойства

Удельный вес: 7850 кг/м3 Термообработка: Нормализация 880 — 900oC, Отпуск 630 — 650oC, Температура критических точек: Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 854 , Ar3(Arcm) = 835 , Ar1 = 680 Свариваемость материала: без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС. Обрабатываемость резанием: в отожженном состоянии при HB 121-126 и σв=390 МПа, К υ тв. спл=1,5 и Кυ б.ст=1,35 Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна. Температура начала затвердевания, °С: 1512-1521 Линейная усадка, %: 2.2 — 2.3 Жидкотекучесть, Кж.т.: 0,9 Склонность к образованию усадочной раковины, Ку.р.: 0,9 усадочной пористости, Ку.п.: 1,0 Показатель трещиноустойчивости, Кт.у.: 1,0

Механические свойства стали 20Л в сечениях до 100 мм (ГОСТ 977-88)
Состояние поставки, режим термообработки	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)
Нормализация 880-900 °C. Отпуск 630-650 °C	220	420	22	35	500

Механические свойства стали 20Л в зависимости от сечения
Сечение, мм	Место вырезки образца	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)	HB
Нормализация 870-890 °С, воздух до 250-300 °С. Отпуск 630-650 °С, воздух.
10 30 50	Ц	215-225 200-265 200-275	450-495 425-480 460-480	27-37 31-37 31-33	45-63 48-63 48-57	60-83 64-96	131 134-143 124-143
100	Ц К	200-245 210-245	420-485 440-490	29-36 30-34	44-64 44-64	107-141 92-153	131-134 131-143
200	Ц К	210-255 210-265	430-470 430-485	14-34 19-37	24-61 28-64	103-149 90-127	121-143 131

Ударная вязкость отливок из стали 20Л сечением 30 мм KCU, (Дж/см2)
Т= +20 °С	Т= -20 °С	Т= -60 °С	Т= -80 °С	Термообработка
55-83	41-64	6-12	3-5	Нормализация 870-890 °С, воздух до 250-300 °С. Отпуск 630-650 °С, воздух.

Предел выносливости стали 20Л
σ-1, МПА	n	Термообработка
211 196	107	σ0,2=260 МПа, σв=470 МПаσ0,2=280 МПа, σв=500 МПа HB 137

Физические свойства стали 20Л
T (Град)	E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20	2.01	54	7850	170
100	1.96	12.2	53	487	220
200	1.88	12.7	51	500	294
300	1.83	13.1	48	517	385
400	1.73	13.5	43	533	490
500	1.65	13.9	39	559	604
600	1.52	14.4	35	588	761
700	1.32	14.9	32	638	932
800	1.2	12.6	27	706	1101
900	12.4	27	706	1139

Расшифровка марки 20Л: такое написание означает, что сталь является литейной и содержит 0,20% углерода и минимальные примеси других веществ.

Физические характеристики

Температура	Е, ГПа	G, ГПа	r, кг/м3	l, Вт/(м · °С)	R, НОм · м	a, 10-6 1/°С	С, Дж/(кг · °С)
20	201	78	7850	54	170	—	—
100	196	76	—	53	220	122	487
200	188	73	—	51	294	127	500
300	183	71	—	48	385	131	517
400	173	67	—	43	490	135	533
500	165	63	—	39	604	139	559
600	152	58	—	35	761	144	588
700	132	50	—	32	932	149	638
800	120	45	—	27	1101	126	706
900	—	—	—	27	1139	126	706
1100	—	—	—	—	—	124	706

Характеристики стали 25Л

Расшифровка марки стали 25Л: цифра 25 означает содержание в сплаве 0,25 % углерода, а буква Л — обозначение литейной стали.

Литейный сплав 25Л предназначен для изготовления отливок (заготовок). Поэтому к нему предъявляются специфические требования.

И основными особенностями данной стали являются:

жидко-текучесть — свойство расплавленного металла полностью заполнять форму;
отсутствие склонности к образованию усадочных раковин;
отсутствие склонности к образованию трещин.

Область использования в промышленности, машиностроении литейной стали 25Л очень широка. Из неё изготавливают цельные конструкции — станины прокатных станов, шкивы, плиты настильные, рамы рольгангов и тележек, крышки цилиндров, бабы паровых молотов, траверсы, крышки и пр.

Кроме того, 25Л незаменима при производстве литых деталей самого разнообразного применения – элементы насосов, сварно-литых конструкций, фланцы, поршни, элементы подшипников, арматура турбин, валы и оси, патрубки, маховики, балансиры и зубчатые колёса, мульды и пр.

Данная сталь подходит для литья конструкций, элементов и деталей, эксплуатация которых проходит под давлением и в температурных режимах — -40 °С до +450 °С.

Источник

Технологические свойства

Название	Значение
Свариваемость	Сваривается без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС. После исправления дефектов сваркой применяется отпуск при 619-660 °C.
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна.
Флокеночувствительность	не чувствительна.
Наплавка	Наплавка уплотнительных поверхностей деталей трубопроводной арматуры в соответствии с ОСТ 26-07-2028-81 производится ручной электродуговой наплавкой электродами типа Э-20Х13 с обмазкой УОНИ-13НЖ, НИИ-48, НИИ-48Ж-1 или проволокой СВ-12Х13 или СВ-20Х13. Подготовка поверхности под наплавку производится механической обработкой. Наплавка производится с предварительным и сопутствующим нагревом детали до 400-450 °C не менее чем в 3 слоя толщиной не менее 4 мм без учета припуска на механическую обработку. Термообработка после наплавки производится путем отпуска при 550-600 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=301-350, при 600-650 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=240-300, при 400-450 °C (выдержка 2-5 ч) на твердость НВ=351-400. Температура печи при загрузке деталей для отпуска должна быть не более 300 °C.
Заварка дефектов	Заварка дефектов отливок после разделки осуществляется обычно без предварительного и сопутствующего подогрева. При полуавтоматической сварке в среде углекислого газа применяется проволока Св-08Г2С диаметром 2 мм при силе тока 380-420 А. Заварка дефектов ручной сваркой осуществляется электродами типа Э42А (ГОСТ 9467) марки УОНИ-13/45. При заварке жесткого контура отливок или выборки объемом более 2000 см3 рекомендуется перед наложением первого валика производить предварительный подогрев на 120-150 °C. При заварке выборки объемом более 5000 см3 необходимо производить предварительный и сопутствующий подогрев до 150-180 °C.

Условные обозначения

Механические свойства

Относительное удлинение при разрыве

Предел кратковременной прочности

Свариваемость

Физические свойства

Коэффициент линейного расширения

Купить металлопрокат из нелегированной стали для отливок 20Л в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону. Специалисты оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.

Внимание! Все электронные письма и счета от ООО «Ленспецсталь» отправляются только с почтового домена @lsst.ru Документы, отправленные с других адресов недействительны!

Электронный документооборот — ЭДО. Безопасный способ передачи документов, быстро, удобно, архив всех файлов, современное решение для бухгалтерии и снабжения. Мы работаем с Контур.Диадок и СБИС, присоединяетесь!

Источник

Стали конструкционные нелегированиые

Закалка и отпуск

Марка стали	Категория прочности	Предел текучести σт, МПа	Временное сопротивление σв, МПа	Относительное удлинение σ, %	Относительное сужение Ψ,%	Ударная вязкость KCU, кДж/м 2
25Л	КТ30	294	491	22	33	343
30Л	КТ30	294	491	17	30	343
35Л	КТ35	343	540	16	20	294
40Л	КТ35	343	540	14	20	294
45Л	КТ40	392	589	10	20	245
50Л	КТ40	392	736	14	20	294

Стали конструкционные легированиые

Нормализация или нормализация с отпуском

Марка стали	Категория прочности	Предел текучести σт, МПа	Временное сопротивление σв, МПа	Относительное удлинение σ, %	Относительное сужение Ψ,%	Ударная вязкость KCU, кДж/м 2
20ГЛ	К20	275	540	18	25	491
35ГЛ	К20	294	540	12	20	294
20ГСЛ	К30	294	540	18	30	294
30ГСЛ	К35	343	589	14	25	294
20Г1ФЛ	К30	314	510	17	25	491
20ФЛ	К30	294	491	18	35	491
З0ХГСФЛ	К40	392	589	15	25	343
45ФЛ	К40	392	589	12	20	294
20ХМЛ	К25	245	441	18	30	294
20ХМФЛ	К25	275	491	16	35	294
20ГНМФЛ	К50	491	589	15	33	491
35ХМЛ	К40	392	589	12	20	294
30ХНМЛ	К55	540	687	12	20	294
35ХГСЛ	К35	343	589	14	25	294
20ДХЛ	К40	392	491	12	30	294
08ГДНФЛ	К35	343	441	18	30	491
13ХНДФТЛ	К40	392	491	18	30	491
12ДН2ФЛ	К55	540	638	12	20	294
12ДХН1МФЛ	К65	638	785	12	20	294

Стали конструкционные легированиые

Закалка и отпуск

Марка стали	Категория прочности	Предел текучести σт, МПа	Временное сопротивление σв, МПа	Относительное удлинение σ, %	Относительное сужение Ψ,%	Ударная вязкость KCU, кДж/м 2
20ГЛ	КТ30	334	530	14	25	383
35ГЛ	КТ35	343	589	14	30	491
30ГСЛ	КТ40	392	638	14	30	491
30ХГСФЛ	КТ60	589	785	14	25	441
45ФЛ	КТ50	493	687	12	20	294
32Х06Л	КТ45	441	638	10	20	491
40ХЛ	КТ50	491	638	12	25	392
20ГНМФЛ	КТ60	589	687	14	30	589
35ХМЛ	КТ55	540	687	12	25	392
30ХНМЛ	КТ65	638	785	10	20	392
35ХГСЛ	КТ60	589	785	10	20	392
35НГМЛ	КТ60	589	736	12	25	392
20ДХЛ	КТ55	540	638	12	30	392
12ДН2ФЛ	КТ65	638	785	12	25	392
12ДХН1МФЛ	КТ75	735	981	10	20	294
23ХГС2МФЛ	КТ110	1079	1275	6	24	392
12Х7Г3СЛ	КТ110	1079	1324	9	40	589
25Х2ГНМФЛ	КТ50	491	638	12	30	589
27Х5ГСМЛ	КТ120	1177	1472	5	20	392
30Х3С3ГМЛ	КТ150	1472	1766	4	15	196
03Н12Х5М3ТЛ	КТ130	1275	1324	8	45	491
03Н12Х5М3ТЮЛ	КТ145	1422	1472	8	35	294

Стали конструкционные нелегированиые

Нормализация или нормализация с отпуском

Марка стали	Категория прочности	Предел текучести σт, МПа	Временное сопротивление σв, МПа	Относительное удлинение σ, %	Относительное сужение Ψ,%	Ударная вязкость KCU, кДж/м 2
15Л	К20	196	392	24	35	491
20Л	К20	216	412	22	35	491
25Л	К20	235	441	19	30	392
30Л	К25	255	471	17	30	343
35Л	К25	275	491	15	25	343
40Л	К30	294	520	14	25	294
45Л	К30	314	540	12	20	294
50Л	К30	334	569	11	20	245