Čelik 20: GOST, karakteristike, svojstva i primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Čisto željezo karakterizira ograničeni popis svojstava i kao osnovni metal nije zanimljiv. Ali legure koje se temelje na njoj imaju ogroman potencijal, samo trebate odrediti kemijski sastav i napraviti pravu toplinsku obradu.

Najčešći konstrukcijski čelici

Svi čelici na bazi željeza pripadaju crnoj metalurgiji i imaju brojne klasifikacije. Proizvodi se prema različitim parametrima: po kemijskom 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 klasi ugljika, ima feritno-perlitnu strukturu. Čelik je visoke kvalitete, odnosno ima smanjen udio štetnih elemenata: sumpora i fosfora. Nema ograničenja zavarljivosti. Optimalna kombinacija čvrstoće i plastičnosti čini ga jednostavno univerzalnim materijalom za proizvodnju valjanih cijevi, dijelova podvrgnutih naknadnoj termomehaničkoj i termokemijskojobrada (cementiranje, pocinčavanje i kromiranje).

G20 pronašao svoju upotrebu

Čelik 20, čija svojstva mogu varirati u širokom rasponu uz pomoć kemijsko-toplinske, termomehaničke obrade, najtraženiji je u proizvodnji cijevi u proizvodnji dijelova s tvrdom površinom i mekim središtem. To mogu biti osovine, lančanici, zupčanici, vijci, kuke za dizalice, 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 tlakom. To su cijevi pregrijača, cjevovoda, visokotlačnih kotlova i kolektora.

Promjena strukture termokemijskom obradom

Ista marka može promijeniti svoje karakteristike toplinskom obradom. Čelik razreda 20 ima dobre plastične karakteristike, pa se proizvodi od njega dobivaju na nekoliko metoda: lijevanje, hladno ili vruće valjanje ili izvlačenje. Nakon zaprimanja dijelova lijevanjem, na njih se može primijeniti kemijsko-toplinska obrada. Svrha ovog postupka je dobiti tvrdi sloj otporan na habanje koji ne podliježe koroziji i duktilno mekano središte.

Za to se gotovi dio stavlja u odgovarajući okoliš (obložen suhom tvari 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 dovršena, jer će nakon termokemijske 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.

Ovisno o korištenoj tvari, tretman se naziva: cijanizacija (prevlačenje cinka), naugljičenje (ugljik), kromiranje (krom). Ugljik daje snagu, cink - otpornost na koroziju, krom, pored svega navedenog, čini površinsko ogledalo.

Promjena strukture obradom

Za razliku od prethodne metode obrade, koja se provodi isključivo radi očvršćavanja gornjeg sloja metala i fleksibilnosti unutarnjeg, termomehanička obrada je jedna od metoda oblikovanja. Čelik 20 može se deformirati i toplo i hladno. Svaka vrsta ima svoje prednosti i nedostatke. Ali oni se koriste na temelju najpotrebnijih svojstava.

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

Hladno oblikovanje se primjenjuje na dijelove debljine manje od 5 mm. Za hladno izvlačenje prikladne su samo "meke" vrste čelika. Tijekom valjanja, metal doživljavaznačajna deformacija ili otvrdnjavanje. To dovodi do povećanja njegove čvrstoće i prisutnosti visokih naprezanja u strukturi. Zbog svojih tankih stijenki, takav metal se ne može zagrijati (provesti odmor, tj. obnoviti 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 su izrezani u trake i zavareni u jednu dugu traku. Traka se dovodi do valjaka za savijanje, gdje poprima oblik cijevi. Sljedeći korak je zavarivanje. Za bilo koji dizajn, ovo je najslabija točka. Potpuno je nemoguće otkloniti nedostatke koji se javljaju tijekom 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 se podvrgava obaveznoj kontroli zavarenog šava, nakon čega se reže na dijelove potrebne duljine 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 identično: zavarivanje, kontrola i rezanje. Samo se razlikujekut savijanja trake pod kojim naknadni šav ide oko cijevi u zavojnoj krivulji. Zbog svojih značajki dizajna, ova metoda je najtrajnija. I podnosi veća opterećenja od kidanja od proizvoda s ravnim šavovima.

Bešavne cijevi

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

Bešavno vruće valjano

Nakon zagrijavanja iznad 1100ºS, obradak se probuši čahurom i formira unutarnji promjer. Daljnjim izvlačenjem cijev poprima zadane dimenzije unutarnjeg, vanjskog promjera i debljine stijenke. Tijekom cijelog tehnološkog procesa temperatura valjane gredice ostaje visoka. I tek nakon što se dobije konačni oblik, cijev se hladi. Tijekom dugotrajnog hlađenja dolazi do kaljenja, uklanjaju se svi negativni učinci valjanja, povećana čvrstoća i lomljivost. Kada se potpuno ohladi, čelik 20 poprima karakteristike koje je imao izvorno. Ovaj tehnološki proces podrazumijeva proizvodnju samo cijevi sa stijenkama od najmanje 5 mm, a maksimalna debljina može doseći 75 mm.

Hladno izvučeni bešavni

Za razliku od prethodne metode, ova ima blagu temperaturnu nijansu. Radni komad se zagrijava, ali nakon togaTemperatura primarnog firmwarea ne održava se rukavcem, a izradak se izvlači u hladnom stanju. Ova metoda se razlikuje od toplovaljane po tome što je moguće proizvesti jake cijevi s tankim stijenkama, dok toplo valjana metoda predviđa samo debele stijenke. Za konačnu konstrukciju, ove dvije metode su identične, budući da se nakon hladnog valjanja cijevi normaliziraju, pri čemu se struktura djelomično obnavlja i naprezanja nestaju.

Ovo nije cijeli popis proizvoda na bazi čelika 20 GOST 1050-74. Potrebe stanovništva su sve veće, pojavljuju se nove ideje i produkcije. Ali ovaj brend samo mijenja svoj oblik i svrhu, zadržavajući pravo na postojanje.