Stål 20: GOST, egenskaper, egenskaper och tillämpningar

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Rent järn kännetecknas av en begränsad lista över egenskaper och är som basmetall av lite intresse. Men legeringar baserade på det har en enorm potential, du behöver bara bestämma den kemiska sammansättningen och göra rätt värmebehandling.

De vanligaste konstruktionsstålen

Alla järnbaserade stål tillhör järnmetallurgin och har många klassificeringar. Den produceras enligt olika parametrar: efter kemisk sammansättning, syfte, innehåll av skadliga element, styrka och slaghållfasthet, flexibilitet och många andra. Strukturell - har blivit den vanligaste i användning. Vissa av dem har universella egenskaper och utbytbarhet.

Strukturstål 20 tillhör klassen medelkol, har en ferrit-perlitstruktur. Stålet är av hög kvalitet, det vill säga det har ett minskat innehåll av skadliga grundämnen: svavel och fosfor. Inga begränsningar för svetsbarhet. Den optimala kombinationen av styrka och plasticitet gör det helt enkelt till ett universellt material för tillverkning av rullade rör, delar som utsätts för efterföljande termomekaniska och termokemiskabearbetning (cementering, galvanisering och förkromning).

G20 hittade dess användning

Stål 20, vars egenskaper kan variera över ett brett spektrum med hjälp av kemisk-termisk, termomekanisk bearbetning, är mest efterfrågad inom rörtillverkning vid tillverkning av detaljer med hård yta och mjuk centrum. Dessa kan vara axlar, kedjehjul, kugghjul, bultar, krankrokar, beslag, stansplåtar (wellpapp), muttrar och bultar för icke-kritisk infästning. Rör tillverkade av denna stålkvalitet används för att överföra gaser, ånga, icke-aggressiva vätskor som tillförs under tryck. Dessa är rör till överhettare, rörledningar, högtryckspannor och kollektorer.

Ändra strukturen genom termokemisk behandling

Samma märke kan ändra sina egenskaper genom värmebehandling. Stålkvalitet 20 har goda plastegenskaper, så produkter från det erhålls på flera sätt: gjutning, kall- eller varmvalsning eller dragning. Efter att ha mottagit delarna genom gjutning kan kemisk-termisk behandling appliceras på dem. Syftet med denna procedur är att erhålla ett hårt slitstarkt skikt som inte ger efter för korrosion och ett formbart mjukt centrum.

För detta placeras den färdiga delen i en lämplig miljö (fodrad med en torr kolh altig substans, placerad i ett gasformigt eller flytande medium), varefter den förvaras från flera timmar till 1,5 dagar vid hög temperatur. Mekaniskbearbetningen av delar i detta ögonblick bör slutföras, eftersom efter termokemisk bearbetning produkten redan kommer att ha den slutliga strukturen. Elementet mättar det övre lagret av produkten (från 0,3 till 3,0 mm), vilket förbättrar dess struktur och egenskaper.

Beroende på vilket ämne som används kallas behandlingen: cyanidering (zinkbeläggning), uppkolning (kol), förkromning (krom). Kol ger styrka, zink - korrosionsbeständighet, krom, förutom allt ovanstående, gör att ytan speglar.

Ändra strukturen genom att bearbeta

Till skillnad från den tidigare bearbetningsmetoden, som utförs enbart för att härda det övre lagret av metallen och flexibilitet i det inre, är termomekanisk bearbetning en av formningsmetoderna. Stål 20 kan deformeras både varmt och kallt. Varje typ har sina egna fördelar och nackdelar. Men de används baserat på de egenskaper som behövs mest.

Varmformning appliceras på produkter med en väggtjocklek på mer än 5 mm. Eftersom när metallen värms upp bildas kalk och ett avkolat mikroskikt (en oönskad struktur) är det inte tillrådligt att använda denna typ av valsning för tunnväggiga delar. Den har dock en stor fördel jämfört med kallformning.

Kallformning appliceras på delar som är mindre än 5 mm tjocka. Endast "mjuka" ståltyper är lämpliga för kalldragning. Under rullning upplever metallenbetydande deformation eller härdning. Detta leder till en ökning av dess styrka och närvaron av höga spänningar i strukturen. På grund av dess tunna väggar kan en sådan metall inte värmas upp (för att tillbringa en semester, d.v.s. återställa den tidigare strukturen). Det är mer benäget att förstöras under stötar och andra dynamiska belastningar. Konstruktionsstålrör (stål 20) skiljer sig i tillverkningsmetoder och erhållna tekniska egenskaper som påverkar tillämpningen. För tillverkning av varje typ av rör finns det statliga standarder, standarder, utrustning.

Kallvalsade rör med rak söm

Produktionsprocessen börjar med förberedelsen av stålbandet. För att göra detta skärs stålplåtar i remsor och svetsas till en lång remsa. Bandet matas till bockningsrullarna, där det tar formen av ett rör. Nästa steg är svetsning. För varje design är detta den svagaste punkten. Det är helt omöjligt att eliminera de brister som uppstår under svetsning (utseendet på oxider och kolutbränning), men med hjälp av vissa tekniker kan de minskas. För att sammanfoga stål 20 används elektrisk bågsvetsning i en skyddande atmosfär av en inert gas (argon) eller induktionssvetsning (högfrekventa strömmar). Röret genomgår en obligatorisk svetsfogsinspektion, varefter det skärs i delar av erforderlig längd och lagras.

Cold Drawn Spiral Seam Pipe

Förberedelse av stål för tillverkning av denna typ av rör följer samma process som för rör med rak skarv. Även identisk: svetsning, kontroll och skärning. Skiljer sig baravinkeln för tejpvikning vid vilken den efterföljande sömmen går runt röret i en spiralformad kurva. På grund av dess designegenskaper är denna metod den mest hållbara. Och tål högre rivbelastningar än raksydda produkter.

Sömlösa rör

Sömlösa rör är särskilt starka, de har flera fördelar: de har inte svetsade (svaga punkter), det finns inga spänningar i stålkonstruktionen, tjockleken på rören är minst 5 mm. Deras produktion är en mer komplex process och därför dyr. Steel 20 är unikt genom att rör kan tillverkas på två sätt - kall- och varmdragning.

Varmvalsad sömlös

Efter uppvärmning över 1100ºС, genomborras arbetsstycket med en hylsa och bildar en innerdiameter. Med ytterligare ritning antar röret de angivna dimensionerna för inner-, ytterdiameter och väggtjocklek. Under hela den tekniska processen förblir temperaturen på det valsade ämnet hög. Och först efter att den slutliga formen har tagits kyls röret. Vid långvarig kylning sker anlöpning, alla negativa effekter av valsning, ökad styrka och sprödhet tas bort. När det är helt kylt får stål 20 de egenskaper som det ursprungligen hade. Denna tekniska process innefattar tillverkning av endast rör med väggar på minst 5 mm, och den maximala tjockleken kan nå 75 mm.

Kalldragen sömlös

Till skillnad från den tidigare metoden har denna en liten temperaturnyans. Arbetsstycket värms upp, men efterTemperaturen på den primära firmware upprätthålls inte av hylsan, och arbetsstycket dras ut i kallt tillstånd. Denna metod skiljer sig från varmvalsad genom att det är möjligt att tillverka starka rör med tunna väggar, medan varmvalsade metoden endast ger tjocka väggar. För den slutliga strukturen är dessa två metoder identiska, eftersom rören efter kallvalsning genomgår normalisering, där strukturen delvis återställs och spänningarna försvinner.

Detta är inte hela listan över produkter baserade på stål 20 GOST 1050-74. Befolkningens behov ökar, nya idéer och produktioner dyker upp. Men detta varumärke ändrar bara sin form och syfte och förbehåller sig rätten att existera.