Čelik 20: GOST, karakteristike, svojstva i primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Čisto gvožđe karakteriše ograničena lista svojstava i kao osnovni metal je malo interesantno. Ali legure bazirane na njoj imaju ogroman potencijal, samo treba da odredite hemijski sastav i obavite pravu termičku obradu.

Najčešći konstrukcijski čelici

Svi čelici na bazi željeza pripadaju crnoj metalurgiji i imaju brojne klasifikacije. Proizvodi se prema različitim parametrima: po hemijskom sastavu, namjeni, sadržaju štetnih elemenata, čvrstoći i udarnoj čvrstoći, fleksibilnosti i mnogim drugim. Strukturni - postali su najčešći u upotrebi. Neki od njih imaju univerzalna svojstva i zamjenjivost.

Konstrukcijski čelik 20 pripada srednjoj karbonskoj klasi, ima feritno-perlitnu strukturu. Čelik je visokog kvaliteta, odnosno ima smanjen sadržaj štetnih elemenata: sumpora i fosfora. Nema ograničenja zavarljivosti. Optimalna kombinacija čvrstoće i plastičnosti čini ga jednostavno univerzalnim materijalom za proizvodnju valjanih cijevi, dijelova koji su podvrgnuti naknadnoj termomehaničkoj i termohemijskojprerada (cementiranje, cinkovanje i hromiranje).

G20 pronašao svoju upotrebu

Čelik 20, čija svojstva mogu varirati u širokom rasponu uz pomoć hemijsko-termičke, termomehaničke obrade, najtraženiji je u proizvodnji cijevi u proizvodnji dijelova sa tvrdom površinom i mekim središtem. To mogu biti osovine, lančanici, zupčanici, vijci, kuke za kran, okovi, listovi za štancanje (valovita ploča), matice i vijci za nekritično pričvršćivanje. Cijevi proizvedene od ove vrste čelika koriste se za prijenos plinova, pare, neagresivnih tekućina koje se dovode pod pritiskom. To su cijevi pregrijača, cjevovoda, visokotlačnih kotlova i kolektora.

Promena strukture termohemijskom obradom

Ista marka može promijeniti svoje karakteristike toplinskom obradom. Čelik 20 ima dobre plastične karakteristike, tako da se proizvodi od njega dobijaju na nekoliko metoda: livenje, hladno ili toplo valjanje ili izvlačenje. Nakon dobijanja delova livenjem, na njih se može primeniti hemijsko-termička obrada. Svrha ovog postupka je da se dobije tvrdi sloj otporan na habanje koji ne podleže koroziji i duktilno mekano središte.

Za to se gotovi dio stavlja u odgovarajuću sredinu (obložen suvom supstancom koja sadrži ugljik, stavlja se u plinoviti ili tekući medij), nakon čega se drži od nekoliko sati do 1,5 dana na visokoj temperaturi. Mehaničkiobrada dijelova do ovog trenutka treba biti završena, jer će nakon termohemijske obrade proizvod već imati konačnu strukturu. Element zasićuje gornji sloj proizvoda (od 0,3 do 3,0 mm), čime se poboljšava njegova struktura i svojstva.

U zavisnosti od supstance koja se koristi, tretman se naziva: cijanidacija (prevlačenje cinka), karburizacija (ugljenik), hromiranje (hrom). Ugljik daje snagu, cink - otpornost na koroziju, hrom, pored svega navedenog, čini površinsko ogledalo.

Promjena strukture obradom

Za razliku od dosadašnjeg načina obrade, koji se provodi isključivo radi očvršćavanja gornjeg sloja metala i fleksibilnosti u unutrašnjem, termomehanička obrada je jedna od metoda oblikovanja. Čelik 20 se može deformisati i toplo i hladno. Svaka vrsta ima svoje prednosti i nedostatke. Ali oni se koriste na osnovu najpotrebnijih svojstava.

Vruće oblikovanje se primjenjuje na proizvode debljine stijenke veće od 5 mm. Budući da se pri zagrijavanju metala stvara kamenac i razugljičeni mikrosloj (nepoželjna struktura), nije preporučljivo koristiti ovu vrstu valjanja za tankoslojne dijelove. Međutim, ima jednu veliku prednost u odnosu na hladno oblikovanje.

Hladno oblikovanje se primjenjuje na dijelove debljine manje od 5 mm. Samo "meke" vrste čelika su pogodne za hladno izvlačenje. Tokom valjanja, metal se doživljavaznačajna deformacija ili otvrdnjavanje. To dovodi do povećanja njegove čvrstoće i prisutnosti visokih naprezanja u konstrukciji. Zbog svojih tankih zidova, takav metal se ne može zagrijati (da provede godišnji odmor, tj. obnovi prethodnu strukturu). Sklonije je razaranju pod udarom i drugim dinamičkim opterećenjima. Konstrukcijska čelična cijev (čelik 20) razlikuje se po načinu izrade i dobivenim tehničkim karakteristikama koje utječu na primjenu. Za proizvodnju svake vrste cijevi postoje državni standardi, standardi, oprema.

Hladno valjane cijevi s ravnim šavom

Proizvodni proces počinje pripremom čelične trake. Da biste to učinili, čelični limovi se režu na trake i zavaruju u jednu dugačku traku. Traka se dovodi do valjaka za savijanje, gdje poprima oblik cijevi. Sljedeći korak je zavarivanje. Za bilo koji dizajn, ovo je najslabija tačka. Potpuno je nemoguće otkloniti nedostatke koji se javljaju prilikom zavarivanja (pojava oksida i izgaranja ugljika), ali se nekim tehnikama mogu smanjiti. Za spajanje čelika 20 koristi se elektrolučno zavarivanje u zaštitnoj atmosferi inertnog plina (argon) ili indukcijsko zavarivanje (visokofrekventne struje). Cijev prolazi obaveznu kontrolu zavarenog šava, nakon čega se reže na dijelove potrebne dužine i skladišti.

Hladno vučena spiralna šavna cijev

Priprema čelika za proizvodnju ove vrste cijevi slijedi isti proces kao i za cijevi s ravnim šavom. Također identični: zavarivanje, kontrola i rezanje. Samo se razlikujeugao savijanja trake pod kojim naknadni šav ide oko cijevi u spiralnoj krivulji. Zbog svojih dizajnerskih karakteristika, ova metoda je najtrajnija. I izdržava veće opterećenje kidanja od proizvoda s ravnim šavom.

Bešavne cijevi

Bešavne cijevi su posebno čvrste, imaju nekoliko prednosti: nemaju zavarene (slabe tačke), nema naprezanja u čeličnoj konstrukciji, debljina cijevi je najmanje 5 mm. Njihova proizvodnja je složeniji proces, a samim tim i skup. Čelik 20 je jedinstven po tome što se cijevi mogu proizvoditi na dva načina - hladno i toplo izvlačenje.

Bešavno vruće valjano

Nakon zagrevanja iznad 1100ºS, radni komad se probuši čahurom i formira unutrašnji prečnik. Daljnjim izvlačenjem cijev poprima zadane dimenzije unutrašnjeg, vanjskog prečnika i debljine stijenke. Tokom čitavog tehnološkog procesa temperatura valjane gredice ostaje visoka. I tek nakon što se dobije konačni oblik, cijev se hladi. Prilikom dugotrajnog hlađenja dolazi do kaljenja, uklanjaju se svi negativni efekti valjanja, povećana čvrstoća i lomljivost. Kada se potpuno ohladi, čelik 20 poprima karakteristike koje je prvobitno imao. Ovaj tehnološki proces podrazumeva proizvodnju samo cevi sa zidovima od najmanje 5 mm, a maksimalna debljina može dostići 75 mm.

Hladno vučeni bešavni

Za razliku od prethodne metode, ova ima blagu temperaturnu nijansu. Radni predmet se zagrijava, ali nakon togaTemperatura primarnog firmvera se ne održava čahurom, a radni komad se izvlači u hladnom stanju. Ova metoda se razlikuje od toplo valjane po tome što je moguće proizvesti jake cijevi tankih zidova, dok toplo valjani način predviđa samo debele zidove. Za konačnu konstrukciju, ove dvije metode su identične, jer nakon hladnog valjanja cijevi prolaze kroz normalizaciju, pri čemu se struktura djelimično obnavlja i naprezanja nestaju.

Ovo nije cijela lista proizvoda na bazi čelika 20 GOST 1050-74. Potrebe stanovništva se povećavaju, pojavljuju se nove ideje i produkcije. Ali ovaj brend samo mijenja svoju formu i svrhu, zadržavajući pravo na postojanje.