Сталь 20ГЛ: характеристики, расшифровка, химический состав
| 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 | ||||||||||
| Россия | ГОСТ 21357-87 | Отливки из хладостойкой и износостойкой стали. Общие технические услови | ||||||||||
| Россия | ГОСТ 22703-2012 | Детали литые сцепных и автосцепных устройств железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия | ||||||||||
Характеристики стали 20ГЛ
| Классификация | Сталь конструкционная легированная |
| Применение | Изготовление дисков, звездочек (зубчатых венцов) для муфт и цепных передач, пр. деталей, к которым при эксплуатации предъявляют требования по прочности и вязкости, и предназначенных для работы в условиях статических и динамических нагрузок. |
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 | 0,20 - 0,40 | 1,2 - 1,6 | < 0,4 | < 0,4 | остальное |
Сталь 20ГЛ относится к разряду марганцовистых. А основными химическими элементами, влияющими на её свойства, являются марганец и углерод. Важно так сбалансировать соотношение углерода и марганца, чтобы это соответствовало требованиям к будущим деталям или конструкциям – баланс между прочностью и пластичностью, так как чем ниже прочность и выше пластичность, тем в сплаве должно быть марганца больше, а углерода меньше.
Наличие в сплаве кремния значительно повышает ударную вязкость и увеличивает её прочность.
Механические свойства стали 20ГЛ
Свойства по стандарту ГОСТ 977-88
Твердость данной стали находится в прямой зависимости от проведена/не проведена термообработка. И колеблется в интервале 372–412 МПа для труб и проката, предел текучести —225–245 МПа.
20ГЛ характеризуется средней теплопроводностью и низкими показателями температур при эксплуатации.
Для сварки используют РД, РАД, АФ, МП, ЭШ и КТ.
Обработку резанием выполняют в закаленном и отпущенном состоянии.
Сталь не склонна к образованию флокенов и к отпускной хрупкости.
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°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/м2, 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/см2min | 25 | 25 | - | - | - |
| Ударная вязкость при температуре -60°С на образцах с острым надрезом KCV-60°С, Дж/см2,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
Плотность: 7,83 г/см3
