Сталь 20ЮЧ. Применение. Химический состав. Механические свойства

Сталь 38 (38-ПВ) Сталь 20-КС Сталь 20-КХС Сталь 20К Сталь 20кп Сталь 20пс Сталь 20ЮА Сталь 20ЮЧА (20ЮЧ) Сталь 22ЖР Сталь 22К Сталь 25 Сталь 25пс Сталь 30 Сталь 35 Сталь 20 (20А; 20В) Сталь 40 (40А) Сталь 43 (43-ПВ) Сталь 45 Сталь 45Т (45СТ) Сталь 50 Сталь 54 (54пп) Сталь 55 Сталь 58 (55пп) Сталь 60 Сталь 60пп (60пп-ПВ) Сталь 90 (БП5) Сталь Д Сталь ДБ Сталь Е55 (НИПРА) Сталь 11кп Сталь 0501 Сталь 05кп Сталь 08 Сталь 08кп Сталь 08пс Сталь 08Фкп Сталь 08Ю (08ЮА; 08Ю2 (08Ю2А)) Сталь 08ЮП Сталь 08ЮПР Сталь 10 Сталь 10кп Сталь 10пс Сталь 10ЮА (10Ю) Сталь 18ЮА Сталь 11МТЮА Сталь 11ЮА Сталь 12К Сталь 15 (15А) Сталь 15К Сталь 15кп Сталь 15пс Сталь 15ФЮА Сталь 15ЮА Сталь 16ГНМА Сталь 16К Сталь 18К Сталь 18кп

Обозначения

НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллица20ЮЧА
Обозначение ГОСТ латиница20JuChA
Транслит20YuChA
По химическим элементам20AlZr
НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллица20ЮЧ
Обозначение ГОСТ латиница20JuCh
Транслит20YuCh
По химическим элементам20AlZr

Способы закалки

Закалку деталей выполняют, используя такие способы:

  • производство закалки с одним охладителем представляет собой процесс опускания в среду нагретой детали, где ее требуется оставить до полного охлаждения. Используют при обработке деталей простой формы, для производства которых применяют углеродистый и легированный прокат;
  • закалка сталей, имеющих в своем составе высокий процент углерода, выполняется в двух средах с применением прерывистой закалки. Вначале проводится ускоренное охлаждение (в воде), а затем — постепенное (в масле);
  • для термообработки участка детали выполняют струйное закаливание путем орошения струёй воды сильного напора. При этом не происходит формирования паровой рубашки и обеспечивается глубокое прокаливание. Проводится на установках ТВЧ;
  • охлаждение детали, выполняемое при температуре превышения мартенситной точки, проводится с использованием ступенчатой закалки. При этом требуется обеспечить условия для соблюдения технологии охлаждения и выдержки в данной среде, чтобы все точки сечения детали обладали температурой, создаваемой в закалочной ванне. Затем выполняют постепенное охлаждение и закаливание, обеспечивая преобразование аустенита в мартенсит;
  • при изотермической закалке проводится выдержка стали в закалочной среде установленный технологией период времени для изотермического преобразования аустенита.

При выполнении отпуска, представляющего один из видов термообработки, происходит стадия распада мартенсита и рекристаллизации.

Проведение операции отпуска дает возможность получить материал, обладающий пластичными свойствами, и уменьшить его хрупкость, сохраняя показатели прочности. С этой целью выполняется нагрев изделий в промежутке от 150…260 0C до 370…650 0C и проведение медленного остывания.

  • Конструкционная сталь
  • Инструментальная сталь
  • Магнитная сталь

Описание

Сталь 20ЮЧА применяется: для изготовления труб, корпусов, днищ, плоских фланцев и других деталей, эксплуатируемых в средах содержащих сероводород и углекислый газ при температурах от -40 °С до +475 °С; деталей трубопроводной арматуры с проведением термообработки; сварных сосудов газовой и нефтехимической промышленности; бесшовных горячедеформированных нефтегазопроводных труб повышенной коррозионной стойкости и хладостойкости, предназначенных для использования в системах нефтегазопроводов, технологических промысловых трубопроводов, транспортирующих нефть и нефтепродукты, а также в системах поддержания пластового давления в условиях нефтедобывающих предприятий эксплуатируемых в средах, содержащих сероводород и углекислый газ.

Примечание

Сталь стойкая к коррозионному растрескиванию.

Процесс термообработки

Процесс термообработки представлен основными видами, среди которых необходимо выделить:

    Отжиг, включая процедуру гомогенизации и нормализации, выполняется для получения металла, микроструктура которого отличается однородностью и зернистостью, с растворением включений. Следующее за этой операцией охлаждение выполняется в медленном режиме, что позволяет воспрепятствовать появлению мартенсита;

Закалку выполняют при соблюдении высокого уровня скорости охлаждения, что позволяет получить мартенситные структуры. При определении критичного уровня скорости охлаждения, требуемой для выполнения закалки, учитываются марки и разновидности материалов;

  • Отпуск требуется для удаления напряжений, образовавшихся при закалке, обеспечивая более высокую степень пластичности при одновременном уменьшении прочностных показателей;
  • Нормализацию проводят при нагревании изделия до состояния аустенита, то есть на 30…50 градусов выше АС3, с выполнением в дальнейшем охлаждения на воздухе;
  • Выполнение дисперсионного затвердения (или старения) осуществляют, если после операции отжига выполняется нагревание детали до более низкого температурного уровня для получения частиц фазы упрочнения. В некоторых случаях старение выполняется ступенчато, используя несколько температурных режимов для выделения упрочняющих в нескольких видах;
  • Обработка холодом.

Стандарты

НазваниеКодСтандарты
Термическая и термохимическая обработка металловВ04СТ ЦКБА 026-2005
Сортовой и фасонный прокатВ32TУ 14-1-3332-82
Листы и полосыВ23TУ 14-1-3333-82
Болванки. Заготовки. СлябыВ31TУ 14-1-4179-86, TУ 14-1-3345-82
Листы и полосыВ33TУ 14-1-4853-90
Трубы стальные и соединительные части к нимВ62TУ 14-3-1652-89, TУ 14-3-1600-89, TУ 14-157-54-97, TУ 14-162-14-96, TУ 14-162-20-97, TУ 14-3-463-2005, TУ 14-3Р-54-2001, TУ 14-3-1745-90
Обработка металлов давлением. ПоковкиВ03TУ 26-0303-1532-84

Среды для закалки

При выполнении закаливания для получения эффекта переохлаждения аустенита до мартенситного превращения требуется провести ускоренную процедуру охолаживания. Причем это надо выполнить в промежутке 650…400 0C, где аустенит имеет свойства меньшей устойчивости и осуществляется ускоренное преобразование в смесь ферритно-цементитного состава. При температуре свыше 650 0C наблюдается невысокая скорость преобразования аустенита, что позволяет проводить процесс остывания в размеренном режиме при условии постоянного контроля за его ходом.

Сырьем для образования закалочных сред может быть использована вода, масло, водополимерные среды (Термат), солевые растворы, обладающие следующим механизмом воздействия. При опускании в среду закалки вокруг поверхности изделия из перекаленного пара происходит образование плёнки. Процедура охлаждения осуществляется посредством паровой рубашки и продолжается относительно долго. При достижении определенной температуры, задаваемой исходя из компонентов жидкости, происходит разрыв паровой рубашки, начинается кипение жидкости, проходящее на поверхности изделия, и достигается быстрое остывание.

Процесс медленного кипения происходит в несколько этапов:

  • плёночное;
  • пузырьковое;
  • конвективный теплообмен. При этом наблюдается явление более низкого уровня температуры на поверхности металла в сравнении с температурными показателями кипения жидкости. Учитывая невозможность кипения жидкости, происходит замедление охлаждения.

Механические характеристики

Сечение, ммsТ|s0,2, МПаσB, МПаd5, %кДж/м2, кДж/м2Твёрдость по Бринеллю, МПаHRB
Трубы бесшовные горячедеформированные термообработанные в состоянии поставки по ТУ 14-162-14-96
338-470502-627≥25≤92
Заготовка трубная по ТУ 14-1-4179-86 (термообработанные продольные образцы)
≥235≥410≥23≥490≤190
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 026-2005. Закалка на воздухе от 900-920 °C (выдержка 2,5-4,0 часа в зависимости от толщины и массы заготовки). (KCU-40°С)
≤180≥235≥412≥23≥490≤190
Сортовой горячекатаный прокат по ТУ 14-1-3332-82. Нормализация при 900-920 °С. KCU указан при -40°С (KCU-40°С)
Образец 15х15≥235≥412≥23≥490
Толстолистовой прокат (10-160 мм) в состоянии поставки (нормализация или термоулучшение, KCU-40°С)
≥235≥410≥23≥480
Трубы холоднодеформированные Dн=25-89 и трубы бесшовные горячедеформированные в состоянии поставки (нормализованные) по ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001. Термообработанные, в состоянии поставки (KCU-40°С)
245-382≥412≥23≥490≤190

Химический состав

Химический состав в %

НТД на сталь 20ЮЧCSPMnCrSiNiNCuCaAsAl
ТУ 14-1-4853-900,16-0,22≤0,005≤0,0200,50-0,800,17-0,37≤0,25≤0,012≤0,250,001-0,010≤0,080,03-0,10
ТУ 14-1-4179-860,16-0,22≤0,012≤0,0200,50-0,80≤0,300,17-0,37≤0,40≤0,0120,03-0,10
ТУ 14-3-1652-890,16-0,22≤0,012≤0,0200,50-0,800,17-0,37≤0,40≤0,0120,03-0,10
ТУ 14-3Р-54-20010,16-0,22≤0,012≤0,0200,50-0,80≤0,250,17-0,37≤0,40≤0,012≤0,300,03-0,10
ТУ 14-162-14-960,17-0,22≤0,015≤0,0150,50-0,65≤0,250,17-0,37≤0,25≤0,012≤0,250,03-0,05
ТУ 14-3-1745-900,16-0,22≤0,012≤0,0200,50-0,80≤0,250,17-0,37≤0,40≤0,0120,03-0,10

Fe — основа.

По ТУ 14-1-4853-90, ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится РЗМ (титан, кальций, цирконий) из расчета 0,7 кг/т. Содержание РЗМ в стали не является сдаточным показателем, но контролируется и вносится в документ о качестве. В сталь вводятся технологическая добавка силикокальция из расчета получения в готовом прокате 0,001-0,010 % кальция.

По ТУ 14-3-1652-89 и ТУ 14-1-4179-86 содержание остальных элементов — по ГОСТ 1050.

По ТУ 14-162-14-96 химический состав приведен для стали 20ЮЧА. В стали допускаются отклонения по содержанию углерода (-0,020 %), алюминия (±0,010 %), марганца (+0,15 %), серы (+0,005 %), фосфора (+0,005 %). В раскисленную сталь с целью глобуляции сульфидных неметаллических включений вводится церий из расчета содержания церия в стали 0,050 %, содержание которого не контролируется, а в сертификат заносится его расчетная величина. С целью повышения прочностных свойств допускается введение в сталь ванадия в количестве до 0,050 %.

По ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001 химический состав приведен для стали 20ЮЧ. Остаточное содержание остальных элементов по ГОСТ 1050. Отклонение по содержанию углерода -0,020 %, алюминия +0,010 %, другим элементам по ГОСТ 1050. В раскисленную сталь с целью глобуляризации сульфидных неметаллических включений вводится один или несколько модификаторов из группы: РЗМ, титан, кальций, цирконий в количестве до 0,07% каждого. Содержание этих элементов в стали не является сдаточным показателем, но вносится в документ о качестве.

Описание механических обозначений

НазваниеОписание
СечениеСечение
sТ|s0,2Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию — 0,2%
σBПредел кратковременной прочности
d5Относительное удлинение после разрыва
кДж/м2Ударная вязкость
HRBТвёрдость по Роквеллу (индентор стальной, сферический)

Закалка и выполнение высокого отпуска (улучшение)

Для сталей используют процесс упрочнения при закалке методом быстрого охлаждения, производимого на воздухе, в масле или воде. Такая процедура способствует созданию неравновесного строения мартенсита. Операция закалки позволяет стали получить такие характеристики, как высокая твёрдость, низкий уровень пластичности и вязкости. Например, у стали 40ХНМА (SAE 4340) после того, как проведена процедура закалки, показатель твёрдости составляет более 50 HRC, поэтому материал не может быть использован по причине хрупкости и предрасположенности к разрушению. Проведение следующего отпуска, заключающегося в таких операциях, как нагрев до 450 C… 500 0C и выдерживание при этом температурном режиме, позволяет уменьшить внутренние напряжения, учитывая такие явления как распад мартенсита, изменение расстояний решётки. При этом незначительно снижается уровень твёрдости допоказателя 45…48 HRC. Процедура корригирования выполняется для стали, имеющей в своем составе 0,3…0,6 % углерода. Отжиг представляет собой разновидность термообработки и состоит в проведении нагрева до установленного температурного режима, выдержки и охлаждения. При этом происходит возобновление, рекристаллизирование и гомогенизирование металла. Целью операции является требование снизить уровень твердости, что позволяет повысить обрабатываемость металла, улучшить структурный состав и достичь большей степени гомогенности металла, снять напряжения внутри решетки.

Технологические свойства

НазваниеЗначение
Макроструктура и загрязненностьПо ТУ 14-1-3332-82 неметаллические включения должны иметь глобулярную форму и балл не более 4,0 «б» шкалы «СН» по ГОСТ 1778. Допускается наличие отдельных сульфидов вытянутой формы с отношением максимального размера к минимальному более 3, бальностью не более 1 «б» шкалы «С» по ГОСТ 1778. Загрязненность металла неметаллическими включениями не должна превышать по среднему баллу 2,5; по максимальному — 3,0.
МикроструктураПо ТУ 14-3-1745-90, ТУ 14-3Р-54-2001 полосчатость ферритно-перлитной структуры г/д труб не должна превышать 4,0 балла по ГОСТ 5640. Величина зерна металла труб в состоянии поставки не должна быть крупнее 7 балла, допускаются отдельные зерна 6 балла.
Коррозионная стойкостьПо ТУ 14-3-1745-90 пороговое значение сероводородного коррозионного растрескивания должно быть не менее 147 МПа (15 кгс/мм2). Сталь стойкая к коррозионному растрескиванию.

Материал 20ЮЧ Челябинск

Без стали не обходится ни одно производство, будь то тяжелое машиностроение или изготовление бытовых электроприборов. Существует множество марок этого продукта, а также большое количество форм отпуска. Наша компания реализует материал 20ЮЧ большими партиями и с минимальной наценкой. Для уточнения свойств и характеристик конкретной марки можно обратиться к менеджерам компании.

Как и вся продукция, материал 20ЮЧ закупается у ведущих производителей. Поэтому мы готовы со всей ответственностью давать гарантию на качество. Минимальное количество посредников определяет и низкую стоимость. Вкупе с быстрой доставкой, это дает возможность нашим бизнес-партнеры вести стабильное и взаимовыгодное сотрудничество.

Помимо отпуска, в форме той или иной детали (заготовки), наша компания реализует обработку металлов. Все мероприятия проходят четкий контроль на соответствие ГОСТа и правилам. Специалисты нашего предприятия осуществляют такие работы как оцинкование, создание деталей по чертежам заказчика, производство отливок, изготовление различных профилей и многое другое.

Имея в арсенале новейшее оборудование и огромный, опыт мы можем предложить проверку изделия по ряду параметров, таким как прочностные характеристики, химический состав, чистота сплава и так далее.

Каждому покупателю предложен огромный ассортимент продукции различного формата, а также актуальных услуг и работ. Чтобы быстрее разобраться и выбрать товар соответствующий потребностям, нужно связаться с менеджером компании и получить развернутую информацию по всем интересующим вопросам.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]