Сталь 20 л гост

Обновлено: 07.05.2024

Описание стали 20: В целом сталь 20 находит широкое применение в котлостроении, для труб и нагревательных трубопроводов различного назначения, кроме того промышленность выпускает пруток, лист. После цементации и цианирования из этой стали можно изготавливать детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и допускается невысокая прочность сердцевины: кулачковые валики, оси, крепежные детали, шпиндели, пальцы, звездочки, шпильки, вилки тяг и валики переключения передач, толкатели клапанов, валики масляных насосов, пальцы рессор, малонагруженные шестерни и другие детали автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения.

Из стали 20 изготавливается богатый ассортимент проката, конечно при этом учитываются оссобености стали этой марки. Так поковки из этой марки могут быть изготовлены категории прочности только 175, 195, 215, 245 при толщине поковок от 100 до 300 мм, для получения поковок с большей категорией прочностью необходимо уже использовать другую сталь. Для изготовления поковок используют блюмсы или слитки стали, ккатаные или кованые заготовки, либо заготовки отлитые на линии непрерывной разливки стали и какие-либо другие виды проката.

Труба прямошовная из марки 20 создается методом электросварки из листов или рулонов стали, при этом при обозначении такой трубы пишется ее диаметр, толщина стенки, длина, класс точности, ГОСТ, например: труба прямошовная толщиной 89 мм, стенкой 4 мм, мерной длины 6 метров II класса точности, которая была изготовлена по группе Б ГОСТ 10507-80 обозначается следующим образом:

89х4х6000 II ГОСТ 10704-91

Б-20 ГОСТ 10507-80

Методом горячего деформирования изготавливаются бесшовные трубы, при этом они должны обладать следующими свойствами: временное сопротивление разрыву 412 МПа, предел текучести 245 МПа, относительное удлинение 21%, твердость по Бринеллю 4,8.

Краткие обозначения:
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа
Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа
σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5410 - относительное удлинение после разрыва, %
σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа
J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %
n - количество циклов нагружения
s в - предел кратковременной прочности, МПа R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %
E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 T - температура, при которой получены свойства, Град
s T - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю
C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV
- твердость по Виккерсу pn и r - плотность кг/м 3
HRCэ
- твердость по Роквеллу, шкала С
а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В
σ t Т - предел длительной прочности, МПа
HSD
- твердость по Шору G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Сталь 20Л: характеристики, хим состав и свойства

Маркировка стали расшифровывается: «Л» - сталь литейная, 20 – процентное содержание углерода - 0,20% (примеси пр. элементов минимальны).

Сталь марки 20Л отличается слабой стойкостью к воздействию кислотных и щелочных сред. В условиях повышенной влажности поверхность изделий из 20Л подвержена сильной коррозии, что резко снижает прочность. Для её повышения на изделия рекомендовано наносить защитные покрытия – цинк, хром, пр.

К особенностям стали 20Л относят её структуру - смесь перлита и феррита. Используя термическую обработку 20Л, можно создать структуру пакетного мартенсита. Все эти мероприятия существенно повышают прочность и снижают пластичность стали. После упрочнения термическим способом прокат 20Л применяют для производства метизов, так как прочность достигает 8,8 класса.

Химический состав 20Л

Массовая доля элементов стали 20Л по ГОСТ 977-88

C
(Углерод)
Si
(Кремний)
Mn
(Марганец)
P
(Фосфор)
S
(Сера)
Fe
(Железо)
0,12 - 0,2 0,5 - 0,52 0,45 - 0,9 2, min
К20 216 412 22 35 491

Механические свойства по стандарту ГОСТ 4491-2016

Предел текучести, МПа, min Временное сопротивление, МПа, min Относительное удлинение, %, min Относительное сужение, %, min Ударная вязкость KCU, кДж/м 2, min
при 20 °С при минус 60 °С
245 440 22 32 49,0 24,5

Физические свойства 20Л

Физические свойства по стандарту ГОСТ 977-88

Плотность: 7,83 г/см3

Технологические свойства 20Л

Технологические свойства по стандарту ГОСТ 977-88

Сталь данной марки характеризуется возможностью повысить её изначальные свойства и качества за счёт обработки. Причём она отлично поддаётся всем видам обработки. Штамповку выполняют как в холодном состоянии металла, так и в горячем.

20Л устойчива к появлению трещин в процессе обработки давлением, не требует специальных мероприятий до сварки. А полученные сварочные швы при сварке встык незаметны и образуют цельную поверхность. Свариваемость стали 20Л не имеет ограничений, кроме элементов, которые до этого подвергались обработке химико-термическим методом. Возможна сварка АДС, КТС, РДС, под газовой защитой и флюсом.

Срок эксплуатации изделий из 20Л можно увеличить, «цементируя» наружный слой – насыщение углеродом. При таком виде обработки поверхность сплава может достигать показателя твёрдости - 62 HRC.

Сплав 20Л нефлокеночувствителен.

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.

Сталь 20ГЛ: характеристики, расшифровка, химический состав

Из литейной марганцовистой стали 20гл изготавливают отливки, которые способны работать со значительными требованиями к износу, к устойчивости к ударным и переменным нагрузкам. Как правило, это заготовки для производства деталей, предназначенных для ж/д транспорта, экскаваторов и пр. По ГОСТу 977-88. Однако, в этих случаях целесообразно повысить термическим упрочнением такие свойства и показатели стали, как предел текучести и выносливости, прочность и ударная вязкость.

Также, для изготовления деталей и конструкций, эксплуатация которых будет вестись в районах с минусовой температурой, необходимо повышение стойкости к коррозии при минусовых температурах и стойкости к перепадам температурных режимов.

Из сплава 20ГЛ изготавливают диски, зубчатых венцы и звездочки для цепных передач, барабанов и муфт. Целесообразно данную сталь использовать для производства литых ответственных элементов сцепных устройств авто, тележек для пассажирских и грузовых вагонов и локомотивов, дизельных и электропоездов.

Химический состав 20ГЛ

Массовая доля элементов стали 20ГЛ по ГОСТ 977-88

C
(Углерод)
Si
(Кремний)
Mn
(Марганец)
P
(Фосфор)
S
(Сера)
Fe
(Железо)
0,15 - 0,25 0,2 - 0,4 1,2 - 1,6 ГОСТ 4491-2016
Предел текучести, МПа, min Временное сопротивление, МПа, min Относительное удлинение, %, min Относительное сужение, %, min Ударная вязкость KCU, кДж/м 2, min
при 20°C при -60°C
295 490 20 30 49,0 24,5

Свойства по стандарту ГОСТ 21357-87

Рекомендуемый режим термической обработки Предел текучести, МПа, min Временное сопротивление, МПа, min Относительное удлинение, %, min Относительное сужение, %, min Ударная вязкость, кДж/м 2, min
KCV -60 KCU -60
Нормализация при 920 - 940°C 300 500 20 35 2,0 3,0
Закалка с 920 - 940°C в воде, отпуск при 600 - 620°C 400 550 15 30 2,0 3,0

Свойства по стандарту ГОСТ 22703-2012

Наименование и обозначение показателя Значение показателя для деталей в зависимости от предела текучести, МПа, min
для деталей первой группы и замка для деталей второй группы для деталей третьей группы
от 450 до 500 включ. свыше 500 от 295 до 345 включ. свыше 345 314 и более
Временное сопротивление, МПа, min 560 600 490 510 510
Относительное удлинение, %, min 15 12 20 18 17
Относительное сужение, %, min 30 25 30 25 25
Ударная вязкость при температуре -60°С KCU -60°С , Дж/см 2 min 25 25 - - -
Ударная вязкость при температуре -60°С на образцах с острым надрезом KCV -60°С , Дж/см 2, min 15 15 - - -

Примечание: Показатели ударной вязкости KCV и KCU при температуре -60°С для замка не определяют.

Физические свойства 20ГЛ

Свойства по стандарту ГОСТ 977-88

Плотность: 7,84 г/см3

Свойства по стандарту ГОСТ 4491-2016

Физические свойства по ГОСТ 4491-2016 соответствуют физическим свойствам по ГОСТ 977-88.

Свойства по стандарту ГОСТ 21357-87

Физические свойства по ГОСТ 21357-87 соответствуют физическим свойствам по ГОСТ 977-88.

Свойства по стандарту ГОСТ 22703-2012

Технологические свойства марки 20ГЛ

Закалка или нормализация с отпуском проводится в зависимости от баланса в сплаве углерода и марганца. А также, вид обработки зависит от требований к свойствам готовой отливки.

Сталь марки 20Л

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

ГОСТ 977-88 Отливки стальные. Общие технические условия

Настоящий стандарт распространяется на стальные отливки, изготавливаемые всеми способами литья из нелегированных и легированных конструкционных, легированных со специальными свойствами литейных сталей.

Марки

Для изготовления отливок предусмотрены следующие марки стали:

    конструкционные нелегированные:

15Л, 20Л, 25Л, ЗОЛ, 35Л, 40Л, 45Л, 50Л; конструкционные легированные: 20ГЛ, 35ГЛ, 20ГСЛ, 30ГСЛ, 20Г1ФЛ, 20ФЛ, 30ХГСФЛ, 45ФЛ, 32Х06Л, 40ХЛ, 20ХМЛ, 20ХМФЛ, 20ГНМФЛ, 35ХМЛ, 30ХНМЛ, 35ХГСЛ, 35НГМЛ, 20ДХЛ, 08ГДНФЛ, 13ХНДФТЛ, 12ДН2ФЛ, 12ДХН1МФЛ, 23ХГС2М ФЛ, 12Х7ГЗСЛ, 25Х2ГНМФЛ, 27Х5ГСМЛ, ЗОХЗСЗГМЛ, 03Н12Х5МЗТЛ, 03Н12Х5МЗТЮЛ;

15ГЛ, 30ГЛ, 45ГЛ, 70ГЛ, 55СЛ, 40Г1, 5ФЛ, 15ФЛ, ЗОХЛ, 25ХГЛ, 35ХГЛ, 50ХГЛ, 60ХГЛ, 70Х2ГЛ, 35ХГФЛ, 40ХФЛ, 30ХМЛ, 40ХМЛ, 40ХНЛ, 40ХН2Л, 30ХГ1, 5МФРЛ, 75ХНМФЛ, 40ГТЛ, 20ГНМЮЛ; легированные со специальными свойствами:

а) мартенситного класса
20Х13Л, 08Х14НДЛ, 09Х16Н4БЛ, 09Х17НЗСЛ, 10Х12НДЛ - коррозионностойкие; 20Х5МЛ, 20X8ВЛ, 40Х9С2Л - жаростойкие; 20Х12ВНМФЛ - жаропрочная; 85Х4М5Ф2В6Л (Р6М 5Л), 90Х4М4Ф2В6Л (Р6М4Ф2Л) - быстрорежущие;

б) мартенситно-ферритного класса
15Х13Л — коррознонностойкая;

в) ферритного класса
15Х25ТЛ — коррознонностойкая;

г) аустенитно-мартенситного класса
08Х15Н4ДМЛ, 08Х14Н7МЛ, 14Х18Н4Г4Л - коррозионностойкие;

д) аустенитно-ферритного класса
12Х25Н5ТМФЛ, 16X18Н12С4ТЮЛ, 10Х18НЗГЗД2Л - коррозионностойкие; 35Х23Н7СЛ, 40Х24Н12СЛ, 20Х20Н14С2Л - жаростойкие;

е) аустенитного класса
10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ, 10Х18Н11БЛ, 07Х17Н16ТЛ, 12Х18Н12МЗТЛ - коррозионностейкие: 55Х18Г14С2ТЛ, 15Х23Н18Л. 20Х25Н19С2Л, 18Х25Н19СЛ, 45Х17Г13НЗЮЛ - жаростойкие; 35Х18Н 24С2Л , 31Х19Н9МВБТЛ , 12Х18Н12БЛ. 08Х17Н 34В5ТЗЮ 2РЛ , 15Х18Н22В6М 2РЛ, 20Х21Н46В8РЛ - жаропрочные; 110Г13Л, 110Г13Х2БРЛ, 110Г13ФТЛ, 130П4ХМ ФАЛ, 120Г10ФЛ — износостойкие;

а) мартенситно-ферритного класса
15Х14НЛ, 08Х12Н4ГСМЛ - коррозионностойкие;

б) аустенитно-ферритного класса
12X21Н5Г2СЛ, 12X21Н5Г2СТЛ, 12X21Н5Г2СМ2Л , 12Х19Н7Г2САЛ, 12X21Н5Г2СЛЛ, 07XI8H10Г2С2М2Л, 15Х18Н10Г2С2М2Л, 15Х18Н10Г2С2М2ТЛ - коррозиоиностойкие.

Сталь должна выплавляться в печах с основной футеровкой. Допускается выплавка стали в печах с кислой футеровкой при условии выполнения требований настоящего стандарта.

Примечание:Возможность применения конверторной стали должна быть указана в конструкторской документации (КД) и (или) нормативно-технической документации (НТД).

Марки
стали
C
(Углерод)
Si
(Кремний)
Mn
(Марганец)
P
(Фосфор)
S
(Сера)
Cr
(Хром)
Ni
(Никель)
Fe
(Железо)
110Г13Л 0,9 - 1,5 0,3 - 1 11,5 - 15 остальное
20ГЛ 0,15 - 0,25 0,2 - 0,4 1,20 - 1,60 остальное
20Л 0,12 - 0,2 0,5 - 0,52 0,45 - 0,9 остальное
25Л 0,22 - 0,3 0,2 - 0,518 0,45 - 0,9 остальное

Примеры условного обозначения сталей:
25Л ГОСТ 977-88
23ХГС2МФЛ ГОСТ 977-88
20X25Н19C2Л ГОСТ 977-88

Примеры условного обозначения сталей для отливок, предназначенных для изделий, подлежащих приемке представителем заказчика:
25Л К20 ГОСТ 977-88
23ХГС2МФЛ КТ 110 ГОСТ 977-88

В обозначении марок стали первые цифры указывают среднюю или максимальную (при отсутствии нижнего предела) массовую долю углерода в сотых долях процента; буквы за цифрами означают: А — азот, Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, М — молибден, Н — никель, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Ю — алюминий, Л — литейная. Цифры, стоящие после букв, указывают примерную массовую долю легирующего элемента в процентах. Индексы «К* и «КТ* являются условными обозначениями категории прочности, следующее за ними число означает значение требуемого предела текучести. Индекс «К* присваивается материалу в отожженном, нормализованном или отпущенном состоянии; индекс «КТ* — после закалки и отпуска.

Допускаемые отклонения легирующих элементов от норм химического состава по стандарту ГОСТ 977-88

Химический элемент Массовая для элемента, % Допускаемое отклонение, %
для нижнего предела содержания для верхнего предела содержания
Углерод до 0,25 -0,02 +0,01
свыше 0,25 до 0,50 -0,03 +0,02
свыше 0,50 -0,04 +0,03
Кремний до 0,50 -0,05 +0,10
свыше 0,50 до 0,90 -0,08 +0,15
свыше 0,90 до 1,30 -0,15 +0,20
свыше 1,30 -0,15 +0,25
Марганец до 0,50 -0,07 +0,10
свыше 0,50 до 0,90 -0,10 +0,18
свыше 0,90 -0,12 +0,25
Хром до 1,00 -0,07 +0,10
свыше 1,00 до 2,00 -0,10 +0,15
свыше 2,00 -0,15 +0,20
Никель до 1,00 -0,10 +0,15
свыше 1,00 до 2,00 -0,15 +0,20
свыше 2,00 -0,20 +0,25
Молибден до 0,20 -0,03 +0,03
свыше 0,20 -0,05 +0,05
Ванадий до 0,20 -0,03 +0,03
свыше 0,20 -0,05 +0,05
Медь Для всех содержаний элемента -0,10 +0,10
Титан Для всех содержаний элемента -0,02 +0,02
Алюминий Для всех содержаний элемента -0,01 +0,01

Классификация отливок по стандарту ГОСТ 977-88

В зависимости от назначения и требований, предъявляемых к деталям, отливки разделяются на три группы

Группа отливок Назначение Характеристика отливок Перечень контролируемых показателей качества
1 Отливки общего назначения Отливки для деталей, конфигурация и размеры которых определяются только конструктивными и технологическими соображениями Внешний вид, размеры, химический состав
2 Отливки ответственного назначения Отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при статистических нагрузках Внешний вид, размеры, химический состав, механические свойства; предел текучести или временное сопротивление и относительное удлинение
3 Отливки особо ответственного назначения Отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при циклических и динамических нагрузках Внешний вид, размеры, химический состав, механические свойства; предел текучести или временное сопротивление, относительное удлинение и ударная вязкость

    При необходимости введения дополнительных показателей, не предусмотренных таблицей для данной группы отливок, их наличие и соответствующие нормы должны быть указаны в КД и (или) НТД. По требованию потребителя в число дополнительных контролируемых показателей могут быть включены: твердость, излом металла, механические свойства для отливок со стенкой толщиной свыше 100 мм, механические свойства при пониженных и повышенных температурах, герметичность, микроструктура, плотность, коррозионная стойкость, жаростойкость, стойкость против межкристаллитной коррозии и другие. Для отливок 3-й группы, предназначенных для изделий, подлежащих приемке представителем заказчика. работающих при пониженных температурах и подвергающихся динамическим нагрузкам, при наличии указания в КД и (или) НТД ударная вязкость стали определяется при температуре -50 °С. Нормы ударной вязкости при этом указывают в КД и (или) НТД на конкретную продукцию.

Технические требования по стандарту ГОСТ 977-88

Отливки изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта, КД и (или) НТД, утвержденными в установленном порядке.

Отливки должны подвергаться термической обработке. Рекомендуемые режимы термической обработки конструкционной нелегированной и легированной стали приведены в приложении 3, легированной стали со специальными свойствами — в приложении 4.

По согласованию изготовителя с потребителем допускается не производить термическую обработку отливок 1-й группы из конструкционных нелегированных и легированных сталей и отливок 1—3-й групп из легированных сталей с о специальными свойствами при обеспечении механических и специальных свойств стали технологией выплавки и формообразования.

Число допустимых полных термических обработок отливок не должно быть более трех, а для отливок из аустенитных и аустенитно-ферритных легированных сталей со специальными свойствами — не более двух.

Примемечание: Количество отпусков или стабилизирующих отжигов отливок с пробными брусками одной и той же партии после закалки или нормализации для получения требуемых механических свойств не ограничивается.

Механические свойства конструкционной нелегированной и легированной стали для отливок со стенкой толщиной до 100 мм при комнатной температуре после окончательной термической обработки должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 7, легированной стали со специальными свойствами — в табл. 8.

Конфигурация и размеры отливок должны соответствовать чертежам, утвержденным в установленном порядке.

Допуски размеров и массы отливок, а также припуски на механическую обработку должны соответствовать требованиям ГОСТ 26645, формовочные уклоны — ГОСТ 3212 или указаны в КД.

Отливки должны быть очищены от формовочной смеси, окалины и пригара. Прибыли и питатели должны быть удалены.

Места отрезки питателей и прибылей, заливы и просечки должны быть зачищены или обрублены в пределах допусков по чертежу отливки. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем устанавливать в КД и (или) НТД наличие пригара на отливках.

Читайте также: