Химический состав
Для обеспечения длительного срока службы химический состав оставляется сбалансированным. Кроме этого, в составе нет большого количества легирующих элементов, за счет чего обеспечивается простота производства. Состав стали 20 характеризуется следующим образом:
- Основная часть металла представлена железом. Показатель его концентрации составляет 98%.
- Как ранее было отмечено, основные эксплуатационные характеристики зависят от количества углерода и равномерности его распределения. При маркировке указывается именно этот элемент, в рассматриваемом случае его концентрация 0,2%. Стоит учитывать, что в нормативной документации указывается предел, которому должна соответствовать марка: от 0,17 до 0,24%.
- В составе также отмечается большая концентрация магния и кремния: первый элемент в пределе 0,35-0,65%, второй 0,17-0,37%. Эти элементы также во многом определяют эксплуатационные характеристики металла.
- В составе есть и другие химические элементы, в том числе вредные. Их концентрация выдерживается в строгом пределе, так как их наличие становится причиной снижения прочности и надежности, прочности и ухудшению других качеств.
Ст 20
Несмотря на то, что процесс легирования существенно повышает стоимость металла, этот процесс позволяет существенно увеличить характеристики материала. Примером назовем добавление в состав хрома, за счет которого структура становится более устойчивой к воздействию влаги. Все нержавеющие стали имеют высокий показатель концентрации хрома в составе.
Сферы применения
Определенные технические характеристики стали 20 объясняют ее применение в разных направлениях промышленности:
- Производстве трубной арматуры (накидных гаек, штуцеров, фланцев, крестовин, ниппелей).
- Изготовлении строительных материалов.
- Сборке разных металлоконструкций, машин, судов, промышленного оборудования.
Из этого металла производят:
- Бесшовные трубы. Изготавливаются путем холодного, горячего волочения. Их особенность — высокая прочность.
- Цельносварные холоднокатаные трубы.
- Различные профиля (проволоку, двутавры, швеллера, металлические уголки, листы разной толщины, прутки).
Изделия из этого сплава изготавливаются по определенным государственным стандартам:
- ГОСТ 17305-91— производство проволоки разного сечения.
- ГОСТ 82-70 — изготовление металлических лент разной ширины.
- ГОСТ 16523-97 — производство легких листов малой толщины.
- ГОСТ 10704-9 — изготовление труб.
- ГОСТ 8479-70 — производство кованых деталей, поковок.
- ГОСТ 1577-93 — изготовление металлических листов большой толщины.
- ГОСТ 14955-77 — производство серебрянки, шлифовальных прутков.
- ГОСТ 7417-75 — изготовление калиброванных прутков.
- ГОСТ 8240-97, ГОСТ 1050-88 — производство фасонного, сортового проката.
В ГОСТах указываются основные требования к готовой продукции, ее испытания для допуска в продажу.
Стальные листы (Фото: Instagram / absolut_metall35)
Основные параметры
Углеродистая сталь появляется в результате сочетания железа и углерода и представляет собой металлический сплав.
Показательной величиной для углеродистых сталей является наличие атомов углерода в их структуре. Цифровое выражение этой величины в процентных долях фигурирует в обозначении марки сплава.
Качественная конструкционная сталь марки 20 с низким содержанием структурного углерода имеет следующие физические и механические свойства:
- удельную массу — 7,85 г/см3;
- показатель твердости — HB 10 -1 = 163 МПа;
- относительное удлинение при разрыве 12−20%.
Двадцатка нашла свое применение
Сталь 20, свойства которой могут изменяться в больших пределах с помощью химико-термической, термомеханической обработки, наиболее востребована в трубном производстве при изготовлении деталей с твердой поверхностью и мягкой серединой. Это могут быть валы, звездочки, передачи, болты, крюки кранов, арматура, листы для штампования (профнастил), гайки и болты для неответственного крепления. Изготавливаемые трубы из такой марки стали применяют для передачи газов, пара, неагрессивных жидкостей, подающихся под давлением. Это трубы перегревателей, трубопроводов, котлов высокого давления и коллекторов.
Производство
Изготовлением металлических сплавов занимается металлургическая промышленность. Специфика процесса получения углеродистой стали, заключается в переработке чугунных заготовок с уменьшением таких взвесей, как сера и фосфор, а также углерод, до требуемой концентрации. Различия методики окисления, посредством которой удаляют углерод, позволяет выделить различные виды плавки.
Кислородно-конвертерный способ
Основой методики был бессемеровский метод, который предусматривает продувку жидкого чугуна воздухом. Во время этого процесса, углерод окислялся и удалялся из сплава, после чего, чугунные слитки постепенно превращаются в сталь. Производительность данной методики высока, но сера и фосфор оставались в металле. Кроме того, углеродистая сталь насыщается газами, в том числе, азотом. Это улучшает прочность, но снижает пластичность, сталь становится более склонной к старению и изобилию неметаллическими элементами.
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
Классификация по степени раскисления
На разделение углеродистых сталей на различные типы оказывает влияние в том числе такой параметр, как степень раскисления. В зависимости от данного параметра углеродистые стальные сплавы делятся на спокойные, полуспокойные и кипящие.
Более однородной внутренней структурой отличаются спокойные стали, раскисление которых осуществляют, добавляя в расплавленный металл ферросилиций, ферромарганец и алюминий. За счет того, что сплавы данной категории были полностью раскислены в печи, в их составе не содержится закиси железа. Остаточный алюминий, который препятствует росту зерна, наделяет такие стали мелкозернистой структурой. Сочетание мелкозернистой структуры и практически полное отсутствие растворенных газов позволяет формировать качественный металл, из которого можно изготавливать наиболее ответственные детали и конструкции. Наряду со всеми своими достоинствами углеродистые стальные сплавы спокойной категории имеют и один существенный недостаток – их выплавка обходится достаточно дорого.
Строение стального слитка зависит от степени раскисленности стали
Более дешевыми, но и менее качественными являются кипящие углеродистые сплавы, при выплавке которых используется минимальное количество специальных добавок. Во внутренней структуре такой стали из-за того, что процесс ее раскисления в печи не был доведен до конца, присутствуют растворенные газы, которые негативно отражаются на характеристиках металла. Так, азот, содержащийся в составе таких сталей, плохо влияет на их свариваемость, провоцируя образование трещин в области сварного шва. Развитая ликвация в структуре этих стальных сплавов приводит к тому, что металлический прокат, который из них изготовлен, имеет неоднородность как по своей структуре, так и по механическим характеристикам.
Читать также: Как определить грузоподъемность стропа
Промежуточное положение и по своим свойствам, и по степени раскисления занимают полуспокойные стали. Перед заливкой в изложницы в их состав вводят небольшое количество раскислитилей, благодаря чему металл затвердевает практически без кипения, но процесс выделения газов в нем продолжается. В итоге формируется отливка, в структуре которой содержится меньше газовых пузырей, чем в кипящих сталях. Такие внутренние поры в процессе последующей прокатки металла практически полностью завариваются. Большая часть полуспокойных углеродистых сталей используется в качестве конструкционных материалов.
ГОСТ
Производство изделий марки 20 имеет свои стандарты:
- Прокаты фасонного и сортового типа делаются в соответствии норм и правил ГОСТ, изданными в следующих номерах: 1050-88, 2590-2006, 2591-2006, 2879-2006, 8509-93, 8510-86, 8240-97, 8239-89.
- Пруток калиброванный изготавливается в соответствии со стандартами ГОСТ: 7417-75, 8559-75, 8560-78, 10702-78.
- Серебрянка и шлифованный пруток регламентируются ГОСТ 14955-77.
- Толстые листы представляют собой заготовки, выполненные в строгом соответствии со стандартами ГОСТ 1577-93 и ГОСТ 19903-74.
- Тонкие листы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 16523-97.
- Производство лент происходит строго в соответствии четырех стандартов ГОСТ: 6009-74, 10234-77, 103-2006, 82-70.
- Проволочные изделия подлежат заготовки по ГОСТу 5663-79 и ГОСТу 17305-91.
- Заготовки кованого типа, а также поковки изготавливаются согласно правилам и принятым стандартам ГОСТ 8479-70.
- Трубы подлежат регламенту семи ГОСТов: 10704-91, 10705-80, 8731-74, 8732-78, 8733-74, 5654-76 и 550-75.
Состав стали марки 20
Химический состав стали 20 регламентирован ГОСТ 1050-58. Согласно его требованиям, массовая доля углерода в ковшевой пробе сплава должна составлять от 0,17% до 0,24%. Поэтому сталь 20 относится к низкоуглеродистым.
Нормы содержания в ней других химических элементов по ГОСТу:
- никеля и меди — не более 0,3%
- мышьяка — не выше 0,08%;
- марганца – 0,35% – 0,65%;
- хрома – не выше 0,25%;
- кремния – 0,17% – 0,37%;
- серы и фосфора — соответственно, не более 0,040% и 0,035%.
Характеристика материала 20Л
Марка : 20Л Заменитель: 25Л, 30Л
Классификация : Сталь для отливок нелегированная
Применение: шаботы, арматура, фасонные отливки деталей общего машиностроения, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С.
Виды поставки материала 20Л
| В42 — Рельсы. Накладки. Подкладки. Костыли | ГОСТ 7370-98 Крестовины железнодорожные типов Р75, Р65 и Р50. Технические условия |
| В82 — Отливки стальные | ГОСТ 977-88 Отливки стальные |
Химический состав в % материала 20Л ГОСТ 977 — 88
C Si Mn S P0.17 — 0.250.2 — 0.520.45 — 0.9до 0.06до 0.06
| Примечание: Доля примесей фосфора и серы зависит от группы отливок и вида выплавки стали |
Температура критических точек материала 20Л.
Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 854 , Ar3(Arcm) = 835 , Ar1 = 680
Технологические свойства материала 20Л .
| Свариваемость: | без ограничений. |
| Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Литейно-технологические свойства материала 20Л .
| Линейная усадка : | 2.2 — 2.3 % |
Режимы термической обработки материала 20Л
| Нормализация 880 — 900 ° C или Нормализация 880 — 900 ° C, Отпуск 630 — 650 ° C |
Механические свойства при Т=20oС материала 20Л .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| — | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
| Отливки, К20, ГОСТ 977-88 | до 100 | 412 | 216 | 22 | 35 | 491 | Нормализация 880 — 900oC,Отпуск 630 — 650oC, |
Физические свойства материала 20Л .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.01 | 54 | 7850 | 170 | ||
| 100 | 1.96 | 12.2 | 53 | 487 | 220 | |
| 200 | 1.88 | 12.7 | 51 | 500 | 294 | |
| 300 | 1.83 | 13.1 | 48 | 517 | 385 | |
| 400 | 1.73 | 13.5 | 43 | 533 | 490 | |
| 500 | 1.65 | 13.9 | 39 | 559 | 604 | |
| 600 | 1.52 | 14.4 | 35 | 588 | 761 | |
| 700 | 1.32 | 14.9 | 32 | 638 | 932 | |
| 800 | 1.2 | 12.6 | 27 | 706 | 1101 | |
| 900 | 12.4 | 27 | 706 | 1139 | ||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Зарубежные аналоги материала 20Л
Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги
| США | Германия | Япония | Франция | Англия | Италия | Польша | Чехия | Австрия | ||||||||||||||||
| — | DIN,WNr | JIS | AFNOR | BS | UNI | PN | CSN | ONORM | ||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначения:
| Механические свойства : | |
| sв | — Предел кратковременной прочности , |
| sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), |
| d5 | — Относительное удлинение при разрыве , |
| y | — Относительное сужение , |
| KCU | — Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | — Твердость по Бринеллю , |
| Физические свойства : | |
| T | — Температура, при которой получены данные свойства , |
| E | — Модуль упругости первого рода , |
| a | — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град] |
| l | — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
| r | — Плотность материала , [кг/м3] |
| C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | — Удельное электросопротивление, |
| Свариваемость : | |
| без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
Износостойкая сталь
К износостойким сталям относятся сплавы, предназначенные для использования в экстремальных условиях. Благодаря особому химическому составу, они выдерживают серьезный абразивный износ, исключительные механические и сжимающие нагрузки, воздействие скольжения, трения. На рынке высокопрочных сталей представлено множество производителей и видов проката, разобраться в которых бывает сложно даже профессионалам. Из данной статьи вы узнаете, как правильно выбрать износостойкую сталь, и почему в разных отраслях промышленности просто необходимо использование качественных износостойких сплавов.
Классификация углеродистых сталей
Кроме классификации по структурным параметрам,их принято различать по технологии получения:
- электрические УС;
- мартеновские;
- кислородно-конвертерные.
По уровню раскисления подразделяют материал:
По качеству, в соответствии с наличием и объемам вредных примесей железный сплав бывает:
- обычного качества;
- качественные стали.
По сфере использования УС бывают:
- обычные;
- инструментальные;
- конструкционные.
По наличию и объемам С в углеродистом железном сплаве материал классифицируют:
- высокоуглеродистые стали марки с содержанием С более 0,65%;
- среднеуглеродистые – от 0,25 до 0,6%;
- низкоуглеродистые стали марки с содержанием С до 0,25%.
Чем выше показатели углерода, тем тверже и прочнее материал, но и выше его хрупкость. Маркировка материала напрямую связана с его назначением:
- Обычного качества обозначают условным буквенным обозначением Ст. Далее следуют цифры от 1 до 7, которые показывают содержание С (углерода), кратное 10. Производства железных сплавов этой группы регламентирует ГОСТ380-85. Дополнительно эти материалы принято различать по группе поставок: А, Б и В. Это обозначение указывается перед маркой (группа А не указывается). Для А – стабильны механические свойства, для Б стабильны механический состав, для В стабильны свойства и состав.
- Конструкционные УС регламентирует ГОСТ380-88, маркировка осуществляется цифрами: от 08 и до 85. Эти цифры информируют о содержании С (углерода) в материале в сотых долях %. Если железный сплав характеризуется увеличенным содержанием марганца, в конце маркировки указывается Г.
- Инструментальные УС регламентирует ГОСТ1435-54 и 5952-51. Этот железный сплав относится к качественным, и маркируется буквой У. Далее следуют цифры, которые показывают объемы углерода в десятых долях %. Существует подгруппа высшего качества, в этом случае обозначение завершается буквой А. Им характерно повышенное содержание углерода.
В обозначении марки принято указывать степень раскисления: пс или кс.
Где применяется конструкционная легированная сталь
Так как сфера применения конструкционной стали весьма широка, важно знать, область использования материала, и какая марка для чего применяется
- 60С2(А) – для рессор, для производства которых используется полосовая сталь толщины от 3 до 16 мм. Пружинных лент, толщины от 0.08 до 3 мм. Витых пружин из 16 мм проволоки.
- 70СЗА – для тяжелонагруженных пружин с ответственным назначением. Склонная к графитизации сталь.
- 50ХГ(А) – для рессор, для производства которых требуется полосовая сталь от 3 до 18 мм толщины.
- 50ХФА(ХГФА) – для ответственных пружин и рессор, которые работают на повышенных температурах, что не превышают 300 градусов, или же для подвергаемых частым переменным нагрузкам.
- 60C2XA – для больших высоконагруженных пружин и рессор с ответственным назначением.
- 60C2H2A(C2BA) – для ответственных высоконагруженных пружин и рессор, которые выполнены из пружинных лент и калиброванных сталей.
- 20Х – для кулачковых муфт, втулок, шпинделей, направляющих планок, плунжеров, оправок, копиров, шлицевых валиков и пр.
- 40Х – для зубчатых колёс, шпинделей и валов в подшипниках качения, червячных валов.
- 45Х, 50Х – для зубчатых колёс, шпинделей, валов в подшипниках качения, червячных и шлицевых валов, а также других деталей, которые работают на средней скорости при среднем давлении.
- 38ХА – для зубчатых колёс, которые работают на средней скорости при среднем давлении.
- 45Г2, 50Г2 – для крупных малонагруженных деталей, в том числе валов, зубчатых колёс на тяжелых станках и пр.
- 18ХГТ – для деталей, которые работают на большой скорости при высоком давлении и нагрузке.
- 20ХГР – для тяжелонагруженных деталей, которые работают на большой скорости и нагрузке.
- 15ХФ – для некрупных деталей, что подвергаются цементации и закалке с низким отпуском.
- 40ХС – для мелких деталей, которые обладают высоким уровнем прочности.
- 40ХФА — для ответственных и высокопрочных деталей, которые подвержены закалке и высокому отпуску. Для мелких и средних деталей со сложной формой, которые работают на износ. Также ответственных сварных конструкций, что работают в условиях знакопеременной нагрузки.
- 35ХМ – для валов, деталей турбин и крепежа, что работают на повышенных температурах.
Основные характеристики и свойства
При выборе металла уделяется много внимания основным характеристикам. К ним отнесем:
- Показатель твердости. Он может варьировать в большом диапазоне и зависеть от того, была ли проведена термическая обработка. Твердость стали 20 выдерживается на уровне 163 МПа. Этого вполне достаточно для изготовления различных изделий, которые обладают высокой износостойкостью.
- Также учитывается и плотность. Менее плотные материалы применяются для изготовления изделий, которые будут обладать небольшим весом. В рассматриваемом случае показатель составляет 7,85 к/см3.
- Рассматривая основные характеристики учитывается предел текучести и предел прочности. Они рассматриваются при создании различных проектов. Металл Ст 20 может улучшаться для того, чтобы увеличить характеристики материала.
- Структура характеризуется тем, что не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов.
- Проводимая термообработка стали 20 позволяет существенно увеличить срок службы изделия. Проводится она при определенных режимах. К примеру, для ковки структура нагревается до температуры 1 280 градусов Цельсия.
- При необходимости есть возможность проводить сваривание деталей.
- Ударная вязкость стали 20 определяет то, что металл часто применяется при изготовлении валов и других подобных изделий, которые могут использоваться при создании элементов, применяемых при создании различных механизмов. Модуль упругости также учитывается при рассмотрении основных свойств металла.
- Средний коэффициент теплопроводности определяет то, что структура может нагреваться достаточно быстро, но при этом тепло отводится с высокой эффективностью.
Свойства Ст 20
Механические свойства стали 20 определяют довольно широкое распространение этой марки в машиностроительной и других область промышленности. Как ранее было отмечено, технические характеристики могут улучшаться при проведении термической обработки или легировании. Перестроение структуры металла позволяет повысить твердость поверхностного слоя, при добавлении других химических веществ могут придаваться особые качества, к примеру, коррозионная стойкость.
Термическая обработка предусматривает изменение структуры за счет оказания воздействия определенной температуры. Критические точки выбираются в зависимости от особенностей химического состава. К особенностям подобной процедуры отнесем следующие моменты:
Для оказания требуемого воздействия применяется специальное оборудование. Примером можно назвать доменные и индукционные печи. На протяжении длительного периода использовали именно доменные печи, но они уступают индукционным. Второй вариант исполнения подходит для установки в небольших мастерских.
Критические точки учитываются при проведении рассматриваемой процедуры. Стоит учитывать, что они уже были выявлены для всех металлов, поэтому не нужно проводить исследования повторно.
Заготовка разогревается до требуемой температуры, после чего происходит первичное перестроение структуры
Время выдержки также является важным показателем, который должен учитываться, как и скорость нагрева.
Уделяется внимание и процессу охлаждения. Слишком большие заготовки охлаждаются на воздухе, так как возникают проблемы с созданием требующейся среды
На протяжении длительного периода охлаждение проводилось в воде, но это приводило к появлению окалины. Обеспечить более высокое качество термической обработки возможно за счет применения масла в качестве охлаждающей среды. Однако, при охлаждении в масле следует учитывать высокую вероятность образования токсичного дыма и воспламенения поверхности от высокой температуры.
Цвета закалки стали
Во многих случаях после термической обработки образуются поверхностные дефекты. Именно поэтому процедура применяется для заготовок или изделий, которые созданы с учетом припуска. После закалки часто проводится отпуск, который позволяет снять внутренние напряжения и снизить вероятность повреждения изделия при падении или возникновении ударной нагрузки.
Нержавеющая сталь 20Х13. Характеристики и применение
ГК «Специальные Уральские Стали» (Челябинск) осуществляет поставку высококачественной нержавеющей стали для авиационной, нефтедобывающей, химической и пищевой промышленности, отраслей автомобиле- и машиностроения. Группа Компаний «Специальные Уральские Стали» импортирует и продает сталь без посредников, что является гарантом ее выгодной цены, а также Группа Компаний относится к одному из основных поставщиков стали 20Х13 в России. Наивысшее качество изделий поставляемой стали 20Х13 строго регламентировано ГОСТ и соответствует евростандартам. Ассортимент металлопроката, который можно купить в Челябинской группе компаний, очень обширен, и включает в себя нержавеющий лист, квадрат, шестигранник, круг.
Сталь 20Х13 – хромистая нержавеющая жаропрочная сталь, класс – ферритно-мартенситный.
Химический состав стали 20Х13:
Si 0.8 , Cu 0.30 , Ni 0.6 , Mn 0.8, S 0.025 , C 0.16-0.25, P 0.030, Cr 12.0-14.0, Mo 2.0-3.0, P 0.030, Ti 0.2
Сталь 20Х13 – ограниченно свариваемая, термообработка и подогрев сплава осуществляются в зависимости от того, какой метод сварки будет применен, какого вида и назначения будет конструкция.
Основной легирующий элемент стали 20Х13 – хром, благодаря которому сталь является устойчивой к появлению коррозии при работе в окислительных средах. Устойчивость к образованию коррозии хромистой нержавеющей стали объясняется тем, что на ее поверхности образуется сверхплотная защитная пассивная пленка. Хромистые стали имеют хороший спектр технологических свойств.
Стали данного вида подвергаются термической обработке, так как наивысшая устойчивость к коррозии достигается только с ее помощью.
Жаропрочная хромистая ферритная сталь 20Х13 нашла широкое применение:
• в области машиностроения и в области производства печей, турбинных лопаток, которые работают при высокотемпературном режиме (до +500°С)
• для выпуска деталей, обладающих повышенной пластичностью, которые подвергаются ударным нагрузкам (например, для производства клапанов гидравлических прессов)
• для сборки изделий, которые подвергаются воздействию слабоагрессивных сред (атмосферным осадкам, водным растворам органических солей при комнатной температуре)
• для производства крепежных деталей
• для изготовления цельнотканых колец различной области применения
• для создания деталей компрессорных машин, осуществляющих работу с помощью нитрозного газа
• для выпуска деталей, которые работают в агрессивной среде при низких температурах
• для производства деталей авиационного назначения (карбюраторные иглы, втулки, шестерни авиаприборов, детали топливного впрыска, лопатки компрессоров)
Близкие процессы
Термическая обработка стали, помимо нормализации, включает отжиг, отпуск, закалку, криогенную обработку, дисперсионное твердение. Цель нормализации, как и принцип осуществления, совпадает с названными технологиями. Поэтому далее проведено сравнение данных процессов.
Отжиг дает более тонкую структуру перлита, так как подразумевает охлаждение в печи. Его применяют в целях снижения структурной неоднородности, напряжения после обработки литьем или давлением, придания мелкозернистой структуры, улучшения обработки резанием.
Принцип закалки аналогичен, за исключением больших температур, чем при нормализации, и повышенной скорости охлаждения, благодаря тому, что его производят в жидкостях. Закалка повышает прочность и твердость, как и нормализация. Однако полученные таким способом детали отличаются хрупкостью и пониженной ударной вязкостью.
Отпуск используется после закалки для сокращения хрупкости и напряжений. Для этого материал нагревают до меньшей температуры и охлаждают на воздухе. С ростом температуры падают предел прочности и твердость, и увеличивается ударная вязкость.
Дисперсионное твердение, относящееся также к окончательной обработке, подразумевает выделение дисперсных частиц в твердом растворе после закалки при меньшем нагреве с целью упрочнения.
Благодаря криогенной обработке материал получает равномерную структуру и твердость. Такая технология особо актуальна для закаленной углеродистой стали.
