Сталь 20Л: характеристики, хим состав и свойства
| Страна | Стандарт | Описание | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Россия | ГОСТ 977-88 | Отливки стальные. Общие технические условия | ||||||||||
| Россия | ГОСТ 4491-2016 | Центры колесные литые железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия | ||||||||||
Характеристики стали 20Л
| Классификация | Сталь конструкционная обыкновенная |
| Применение | Используется во многих областях промышленности: для изготовления арматуры, отливок различных деталей для машиностроения. Любые детали и элементы, которые производят с применением метода выплавки, сварно-литьевым способом, которые предназначены для эксплуатации в температурных режимах -40 до 450 °С. |
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 - 0,90 | < 0,06 | < 0,06 | остальное |
Механические свойства 20Л
Механические свойства по стандарту ГОСТ 977-88
| Категория прочности | Предел текучести, МПа, min | Временное сопротивление, МПа, min | Относительное удлинение, %, min | Относительное сужение, %, min | Ударная вязкость KCU, кДж/м2, 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/м2, min | |
| при 20 °С | при минус 60 °С | ||||
| 245 | 440 | 22 | 32 | 49,0 | 24,5 |
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.
